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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-5692 | |||||||||
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タイトル | Structure of the SecY protein translocation channel in action | |||||||||
マップデータ | Reconstruction of E. coli ribosome-SecYEG complex | |||||||||
試料 |
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キーワード | ribosome-channel complex / co-translational translocation / SecYEG (Sec61) | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 protein insertion into membrane from inner side / cell envelope Sec protein transport complex / protein transport by the Sec complex / intracellular protein transmembrane transport / protein-transporting ATPase activity / SRP-dependent cotranslational protein targeting to membrane, translocation / signal sequence binding / protein secretion / protein transmembrane transporter activity / intracellular protein transport ...protein insertion into membrane from inner side / cell envelope Sec protein transport complex / protein transport by the Sec complex / intracellular protein transmembrane transport / protein-transporting ATPase activity / SRP-dependent cotranslational protein targeting to membrane, translocation / signal sequence binding / protein secretion / protein transmembrane transporter activity / intracellular protein transport / ribosomal large subunit assembly / large ribosomal subunit rRNA binding / cytosolic large ribosomal subunit / cytoplasmic translation / rRNA binding / structural constituent of ribosome / 翻訳 (生物学) / 生体膜 / 細胞膜 / 細胞質基質 / 細胞質 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Escherichia coli (大腸菌) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 9.5 Å | |||||||||
データ登録者 | Park P / Menetret JF / Gumbart JC / Ludtke SJ / Li W / Whynot A / Rapoport TA / Akey CW | |||||||||
引用 | ジャーナル: Nature / 年: 2014 タイトル: Structure of the SecY channel during initiation of protein translocation. 著者: Eunyong Park / Jean-François Ménétret / James C Gumbart / Steven J Ludtke / Weikai Li / Andrew Whynot / Tom A Rapoport / Christopher W Akey / 要旨: Many secretory proteins are targeted by signal sequences to a protein-conducting channel, formed by prokaryotic SecY or eukaryotic Sec61 complexes, and are translocated across the membrane during ...Many secretory proteins are targeted by signal sequences to a protein-conducting channel, formed by prokaryotic SecY or eukaryotic Sec61 complexes, and are translocated across the membrane during their synthesis. Crystal structures of the inactive channel show that the SecY subunit of the heterotrimeric complex consists of two halves that form an hourglass-shaped pore with a constriction in the middle of the membrane and a lateral gate that faces the lipid phase. The closed channel has an empty cytoplasmic funnel and an extracellular funnel that is filled with a small helical domain, called the plug. During initiation of translocation, a ribosome-nascent chain complex binds to the SecY (or Sec61) complex, resulting in insertion of the nascent chain. However, the mechanism of channel opening during translocation is unclear. Here we have addressed this question by determining structures of inactive and active ribosome-channel complexes with cryo-electron microscopy. Non-translating ribosome-SecY channel complexes derived from Methanocaldococcus jannaschii or Escherichia coli show the channel in its closed state, and indicate that ribosome binding per se causes only minor changes. The structure of an active E. coli ribosome-channel complex demonstrates that the nascent chain opens the channel, causing mostly rigid body movements of the amino- and carboxy-terminal halves of SecY. In this early translocation intermediate, the polypeptide inserts as a loop into the SecY channel with the hydrophobic signal sequence intercalated into the open lateral gate. The nascent chain also forms a loop on the cytoplasmic surface of SecY rather than entering the channel directly. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | EMマップ: SurfViewMolmilJmol/JSmol |
添付画像 |
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_5692.map.gz | 1.4 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-5692-v30.xml emd-5692.xml | 23.9 KB 23.9 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_5692.jpg | 164.1 KB | ||
マスクデータ | emd_5692_msk_1.map emd_5692_msk_2.map emd_5692_msk_3.map emd_5692_msk_4.map emd_5692_msk_5.map | 11.4 MB 11.4 MB 113.6 KB 11.4 MB 11.4 MB | マスクマップ | |
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-5692 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-5692 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_5692.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 11.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | Reconstruction of E. coli ribosome-SecYEG complex | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 2.73 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
-セグメンテーションマップ: large ribosomal subunit sub-volume
注釈 | large ribosomal subunit sub-volume | ||||||||||||
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ファイル | emd_5692_msk_1.map | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-セグメンテーションマップ: full channel sub-volume
注釈 | full channel sub-volume | ||||||||||||
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ファイル | emd_5692_msk_2.map | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-セグメンテーションマップ: zoned SecYEG sub-volume
注釈 | zoned SecYEG sub-volume | ||||||||||||
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ファイル | emd_5692_msk_3.map | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-セグメンテーションマップ: Zoned micelle sub-volume
注釈 | Zoned micelle sub-volume | ||||||||||||
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ファイル | emd_5692_msk_4.map | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-セグメンテーションマップ: small ribosomal subunit sub-volume
注釈 | small ribosomal subunit sub-volume | ||||||||||||
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ファイル | emd_5692_msk_5.map | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
-全体 : E. coli 70S ribosome with recombinant E. coli SecYEG
全体 | 名称: E. coli 70S ribosome with recombinant E. coli SecYEG |
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要素 |
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-超分子 #1000: E. coli 70S ribosome with recombinant E. coli SecYEG
超分子 | 名称: E. coli 70S ribosome with recombinant E. coli SecYEG タイプ: sample / ID: 1000 詳細: Ribosome-SecY complexes were prepared by mixing ribosomes at 4 uM with SecY (32 uM) and incubating them on ice for 30 min before freezing. 集合状態: one ribosome and one SecYEG / Number unique components: 2 |
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分子量 | 理論値: 2.5 MDa |
-超分子 #1: non-translating 70S ribosome
超分子 | 名称: non-translating 70S ribosome / タイプ: complex / ID: 1 / 組換発現: No / データベース: NCBI / Ribosome-details: ribosome-prokaryote: ALL |
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由来(天然) | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: MRE600 / 細胞中の位置: cytoplasm |
分子量 | 理論値: 2.4 MDa |
-分子 #1: SecYEG
分子 | 名称: SecYEG / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / Name.synonym: Sec translocase / 詳細: SecY: P0AGA2, SecE: P0AG96, SecG: P0AG99 / コピー数: 1 / 集合状態: heterotrimer / 組換発現: Yes |
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由来(天然) | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 細胞中の位置: inner membrane |
分子量 | 理論値: 73.4 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: C43(DE3) / 組換プラスミド: pBAD-EhisYG |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
濃度 | 2 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 7.5 詳細: 50 mM HEPES-KOH, 100 mM KOAc, 10 mM Mg(OAc)2, 0.05% DDM |
グリッド | 詳細: 400 mesh Cu grids with continuous or holey carbon films |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 90 K / 装置: HOMEMADE PLUNGER / 手法: Blot 1 second before plunging. |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TECNAI 20 |
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電子線 | 加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | 倍率(補正後): 51000 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.0 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 2.5 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.0 µm / 倍率(公称値): 50000 |
試料ステージ | 試料ホルダー: 626 single tilt / 試料ホルダーモデル: GATAN LIQUID NITROGEN / Tilt angle max: 30 |
温度 | 平均: 93 K |
アライメント法 | Legacy - 非点収差: imaging of carbon film at 175,000 times magnification |
詳細 | low dose imaging with manual data collection |
日付 | 2006年4月10日 |
撮影 | カテゴリ: FILM / フィルム・検出器のモデル: KODAK SO-163 FILM / デジタル化 - スキャナー: OTHER / デジタル化 - サンプリング間隔: 4.5 µm / 実像数: 360 / 平均電子線量: 20 e/Å2 / Od range: 1 / ビット/ピクセル: 16 |
Tilt angle min | 0 |
-画像解析
CTF補正 | 詳細: per micrograph |
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最終 2次元分類 | クラス数: 1900 |
最終 再構成 | アルゴリズム: OTHER / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 9.5 Å / 解像度の算出法: OTHER / ソフトウェア - 名称: EMAN1 詳細: CTF correction was done on untilted and 30 degree tilted images. 使用した粒子像数: 39000 |
詳細 | Particles were picked with boxer and CTF-corrected with EMAN1. |
-原子モデル構築 1
初期モデル | PDB ID: 2i2p |
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ソフトウェア | 名称: Chimera, MDFF |
精密化 | 空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT |
得られたモデル | PDB-3j45: |