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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-5610 | |||||||||
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タイトル | Structural dynamics and inter-ring communication of the MecA-ClpC protease complex during active substrate unfolding and translocation revealed by cryo-EM | |||||||||
マップデータ | Reconstruction of MecA-ClpC(E280A,E618A) with ADP,MM-ADP | |||||||||
試料 |
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キーワード | unfolding / ATPase (ATPアーゼ) | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 negative regulation of establishment of competence for transformation / negative regulation of sporulation resulting in formation of a cellular spore / establishment of competence for transformation / sporulation resulting in formation of a cellular spore / protein-macromolecule adaptor activity / ATP hydrolysis activity / ATP binding 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Bacillus subtilis (枯草菌) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 9.4 Å | |||||||||
データ登録者 | Liu J / Mei Z / Li N / Qi Y / Xu Y / Shi Y / Wang F / Lei J / Gao N | |||||||||
引用 | ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2013 タイトル: Structural dynamics of the MecA-ClpC complex: a type II AAA+ protein unfolding machine. 著者: Jing Liu / Ziqing Mei / Ningning Li / Yutao Qi / Yanji Xu / Yigong Shi / Feng Wang / Jianlin Lei / Ning Gao / 要旨: The MecA-ClpC complex is a bacterial type II AAA(+) molecular machine responsible for regulated unfolding of substrates, such as transcription factors ComK and ComS, and targeting them to ClpP for ...The MecA-ClpC complex is a bacterial type II AAA(+) molecular machine responsible for regulated unfolding of substrates, such as transcription factors ComK and ComS, and targeting them to ClpP for degradation. The six subunits of the MecA-ClpC complex form a closed barrel-like structure, featured with three stacked rings and a hollow passage, where substrates are threaded and translocated through successive pores. Although the general concepts of how polypeptides are unfolded and translocated by internal pore loops of AAA(+) proteins have long been conceived, the detailed mechanistic model remains elusive. With cryoelectron microscopy, we captured four different structures of the MecA-ClpC complexes. These complexes differ in the nucleotide binding states of the two AAA(+) rings and therefore might presumably reflect distinctive, representative snapshots from a dynamic unfolding cycle of this hexameric complex. Structural analysis reveals that nucleotide binding and hydrolysis modulate the hexameric complex in a number of ways, including the opening of the N-terminal ring, the axial and radial positions of pore loops, the compactness of the C-terminal ring, as well as the relative rotation between the two nucleotide-binding domain rings. More importantly, our structural and biochemical data indicate there is an active allosteric communication between the two AAA(+) rings and suggest that concerted actions of the two AAA(+) rings are required for the efficiency of the substrate unfolding and translocation. These findings provide important mechanistic insights into the dynamic cycle of the MecA-ClpC unfoldase and especially lay a foundation toward the complete understanding of the structural dynamics of the general type II AAA(+) hexamers. | |||||||||
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_5610.map.gz | 11.5 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-5610-v30.xml emd-5610.xml | 11.3 KB 11.3 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_5610_1.jpg | 191 KB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-5610 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-5610 | 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_5610.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 12.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | Reconstruction of MecA-ClpC(E280A,E618A) with ADP,MM-ADP | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.5 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
-試料の構成要素
-全体 : MecA-ClpC(E280A,E618A)with ADP
全体 | 名称: MecA-ClpC(E280A,E618A)with ADP |
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要素 |
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-超分子 #1000: MecA-ClpC(E280A,E618A)with ADP
超分子 | 名称: MecA-ClpC(E280A,E618A)with ADP / タイプ: sample / ID: 1000 詳細: Mutant was generated by introducing double Walker B mutations: E280A and E618A. The mutant ClpC can bind ATP but not be able to hydrolyze ATP. 集合状態: Hexamer of ClpC with 6 bound MecA / Number unique components: 2 |
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分子量 | 実験値: 600 KDa / 理論値: 600 KDa |
-分子 #1: MecA
分子 | 名称: MecA / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 組換発現: Yes |
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由来(天然) | 生物種: Bacillus subtilis (枯草菌) / 株: 168 |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: BL21 / 組換プラスミド: PET-27A |
配列 | UniProtKB: Adapter protein MecA 1 |
-分子 #2: ClpC
分子 | 名称: ClpC / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 6 / 集合状態: Hexamer / 組換発現: Yes |
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由来(天然) | 生物種: Bacillus subtilis (枯草菌) / 株: 168 |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: BL21 / 組換プラスミド: PET-27A |
配列 | UniProtKB: Negative regulator of genetic competence ClpC/MecB |
-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 | 0.03 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 7.5 / 詳細: 50mM kCl, 10mM Tris-HCL,2mM MgCl2, 2mM ADP |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 90 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 手法: Blot for 2 seconds before plunging |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / 最大 デフォーカス(公称値): 4.0 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.5 µm / 倍率(公称値): 59000 |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER |
日付 | 2010年9月9日 |
撮影 | カテゴリ: CCD / フィルム・検出器のモデル: FEI EAGLE (4k x 4k) / 実像数: 573 / 平均電子線量: 20 e/Å2 |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
-画像解析
CTF補正 | 詳細: each defocus group on 3D level |
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最終 再構成 | アルゴリズム: OTHER / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 9.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.5 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: SPIDER / 使用した粒子像数: 26037 |
-原子モデル構築 1
初期モデル | PDB ID: |
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ソフトウェア | 名称: MDFF |
詳細 | Protocol: Initial local fitting was done using Chimera and then MDFF was used for flexible fitting. ref: Trabuco, L.G., Villa, E., Mitra, K., Frank, J. and Schulten, K. (2008) Flexible fitting of atomic structures into electron microscopy maps using molecular dynamics. |
精密化 | 空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 当てはまり具合の基準: Cross-correlation |
得られたモデル | PDB-3j3r: |