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Structure paper

タイトルHigh resolution structures define divergent and convergent mechanisms of archaeal proteasome activation.
ジャーナル・号・ページCommun Biol, Vol. 6, Issue 1, Page 733, Year 2023
掲載日2023年7月15日
著者Janelle J Y Chuah / Matthew S Rexroad / David M Smith /
PubMed 要旨Considering the link between neurodegenerative diseases and impaired proteasome function, and the neuro-protective impact of enhanced proteasome activity in animal models, it's crucial to understand ...Considering the link between neurodegenerative diseases and impaired proteasome function, and the neuro-protective impact of enhanced proteasome activity in animal models, it's crucial to understand proteasome activation mechanisms. A hydrophobic-tyrosine-any residue (HbYX) motif on the C-termini of proteasome-activating complexes independently triggers gate-opening of the 20S core particle for protein degradation; however, the causal allosteric mechanism remains unclear. Our study employs a structurally irreducible dipeptide HbYX mimetic to investigate the allosteric mechanism of gate-opening in the archaeal proteasome. High-resolution cryo-EM structures pinpoint vital residues and conformational changes in the proteasome α-subunit implicated in HbYX-dependent activation. Using point mutations, we simulated the HbYX-bound state, providing support for our mechanistic model. We discerned four main mechanistic elements triggering gate-opening: 1) back-loop rearrangement adjacent to K66, 2) intra- and inter- α subunit conformational changes, 3) occupancy of the hydrophobic pocket, and 4) a highly conserved isoleucine-threonine pair in the 20S channel stabilizing the open and closed states, termed the "IT switch." Comparison of different complexes unveiled convergent and divergent mechanism of 20S gate-opening among HbYX-dependent and independent activators. This study delivers a detailed molecular model for HbYX-dependent 20S gate-opening, enabling the development of small molecule proteasome activators that hold promise to treat neurodegenerative diseases.
リンクCommun Biol / PubMed:37454196 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度1.94 - 2.28 Å
構造データ

28876

8f66

EMDB-28876, PDB-8f66:
Thermoplasma acidophilum 20S proteasome - L81Y mutation in alpha subunit
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.28 Å

28878

8f6a

EMDB-28878, PDB-8f6a:
Thermoplasma acidophilum 20S proteasome - wild type
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.06 Å

28906

8f7k

EMDB-28906, PDB-8f7k:
Thermoplasma acidophilum 20S proteasome - wild type bound to ZYA
手法: EM (単粒子) / 解像度: 1.94 Å

化合物

ChemComp-XIB:
N-[(benzyloxy)carbonyl]-L-tyrosyl-D-alanine

由来
  • thermoplasma acidophilum (好酸性)
キーワードHYDROLASE (加水分解酵素) / Protease (プロテアーゼ) / threonine protease / endopeptidase activity (エンドペプチダーゼ)

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万見文献について

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お知らせ

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2022年2月9日: EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

  • EMDBのヘッダファイルのバージョン3が、公式のフォーマットとなりました。
  • これまでは公式だったバージョン1.9は、アーカイブから削除されます。

関連情報:EMDBヘッダ

外部リンク:wwPDBはEMDBデータモデルのバージョン3へ移行します

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2020年8月12日: 新型コロナ情報

新型コロナ情報

URL: https://pdbj.org/emnavi/covid19.php

新ページ: EM Navigatorに新型コロナウイルスの特設ページを開設しました。

関連情報:Covid-19情報 / 2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

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2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

新型コロナウイルスの構造データ

関連情報:万見生物種 / 2020年8月12日: 新型コロナ情報

外部リンク:COVID-19特集ページ - PDBj / 今月の分子2020年2月：コロナウイルスプロテーアーゼ

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2019年1月31日: EMDBのIDの桁数の変更

EMDBのIDの桁数の変更

  • EMDBエントリに付与されているアクセスコード(EMDB-ID)は4桁の数字(例、EMD-1234)でしたが、間もなく枯渇します。これまでの4桁のID番号は4桁のまま変更されませんが、4桁の数字を使い切った後に発行されるIDは5桁以上の数字(例、EMD-12345)になります。5桁のIDは2019年の春頃から発行される見通しです。
  • EM Navigator/万見では、接頭語「EMD-」は省略されています。

関連情報:Q: 「EMD」とは何ですか？ / 万見/EM NavigatorにおけるID/アクセスコードの表記

外部リンク:EMDB Accession Codes are Changing Soon! / PDBjへお問い合わせ

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2017年7月12日: PDB大規模アップデート

PDB大規模アップデート

  • 新バージョンのPDBx/mmCIF辞書形式に基づくデータがリリースされました。
  • 今回の更新はバージョン番号が4から5になる大規模なもので、全エントリデータの書き換えが行われる「Remediation」というアップデートに該当します。
  • このバージョンアップで、電子顕微鏡の実験手法に関する多くの項目の書式が改定されました(例：em_softwareなど)。
  • EM NavigatorとYorodumiでも、この改定に基づいた表示内容になります。

外部リンク:wwPDB Remediation / OneDepデータ基準に準拠した、より強化された内容のモデル構造ファイルが、PDBアーカイブで公開されました。

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