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タイトルMechanism of millisecond Lys48-linked poly-ubiquitin chain formation by cullin-RING ligases.
ジャーナル・号・ページNat Struct Mol Biol, Vol. 31, Issue 2, Page 378-389, Year 2024
掲載日2024年2月7日
著者Joanna Liwocha / Jerry Li / Nicholas Purser / Chutima Rattanasopa / Samuel Maiwald / David T Krist / Daniel C Scott / Barbara Steigenberger / J Rajan Prabu / Brenda A Schulman / Gary Kleiger /
PubMed 要旨E3 ubiquitin ligases, in collaboration with E2 ubiquitin-conjugating enzymes, modify proteins with poly-ubiquitin chains. Cullin-RING ligase (CRL) E3s use Cdc34/UBE2R-family E2s to build Lys48-linked ...E3 ubiquitin ligases, in collaboration with E2 ubiquitin-conjugating enzymes, modify proteins with poly-ubiquitin chains. Cullin-RING ligase (CRL) E3s use Cdc34/UBE2R-family E2s to build Lys48-linked poly-ubiquitin chains to control an enormous swath of eukaryotic biology. Yet the molecular mechanisms underlying this exceptional linkage specificity and millisecond kinetics of poly-ubiquitylation remain unclear. Here we obtain cryogenic-electron microscopy (cryo-EM) structures that provide pertinent insight into how such poly-ubiquitin chains are forged. The CRL RING domain not only activates the E2-bound ubiquitin but also shapes the conformation of a distinctive UBE2R2 loop, positioning both the ubiquitin to be transferred and the substrate-linked acceptor ubiquitin within the active site. The structures also reveal how the ubiquitin-like protein NEDD8 uniquely activates CRLs during chain formation. NEDD8 releases the RING domain from the CRL, but unlike previous CRL-E2 structures, does not contact UBE2R2. These findings suggest how poly-ubiquitylation may be accomplished by many E2s and E3s.
リンクNat Struct Mol Biol / PubMed:38326650 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度3.55 - 8.12 Å
構造データ

EMDB-17798: CUL2-RBX1-ELOB/C-FEM1C-SIL1 conformation 1
手法: EM (単粒子) / 解像度: 7.72 Å

EMDB-17799: CUL2-RBX1-ELOB/C-FEM1C-SIL1 conformation 2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 7.54 Å

EMDB-17800: NEDD8-CUL2-RBX1-ELOB/C-FEM1C-SIL1 conformation 1
手法: EM (単粒子) / 解像度: 7.19 Å

EMDB-17801: NEDD8-CUL2-RBX1-ELOB/C-FEM1C-SIL1 conformation 2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 6.88 Å

EMDB-17802: K48-linked ubiquitin chain formation with a cullin-RING E3 ligase and Cdc34: NEDD8-CUL1-RBX1-SKP1-FBXW7 with trapped UBE2R2-donor UB-acceptor UB-cyclin E peptide
手法: EM (単粒子) / 解像度: 8.12 Å

EMDB-17803: Consensus map - K48-linked ubiquitin chain formation with a cullin-RING E3 ligase and Cdc34: NEDD8-CUL2-RBX1-ELOB/C-FEM1C with trapped UBE2R2-donor UB-acceptor UB-SIL1 peptide
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.76 Å

17822

8pql

EMDB-17822, PDB-8pql:
K48-linked ubiquitin chain formation with a cullin-RING E3 ligase and Cdc34: NEDD8-CUL2-RBX1-ELOB/C-FEM1C with trapped UBE2R2-donor UB-acceptor UB-SIL1 peptide
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.76 Å

EMDB-18767: K48-linked ubiquitin chain formation with a cullin-RING E3 ligase & Cdc34: NEDD8-CUL2-RBX1-ELOB/C-VHL-MZ1 with trapped UBE2R2~donor UB~acceptor UB-BRD4
手法: EM (単粒子) / 解像度: 7.5 Å

EMDB-19856: Focused map 1- K48-linked ubiquitin chain formation with a cullin-RING E3 ligase & Cdc34: NEDD8-CUL2-RBX1-ELOB/C-FEM1C with trapped UBE2R2~donor UB~acceptor UB-SIL1 peptide
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.55 Å

EMDB-19857: Focused map 2 - K48-linked ubiquitin chain formation with a cullin-RING E3 ligase & Cdc34: NEDD8-CUL2-RBX1-ELOB/C-FEM1C with trapped UBE2R2~donor UB~acceptor UB-SIL1 peptide
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.76 Å

EMDB-19858: Focused map 3 - K48-linked ubiquitin chain formation with a cullin-RING E3 ligase & Cdc34: NEDD8-CUL2-RBX1-ELOB/C-FEM1C with trapped UBE2R2~donor UB~acceptor UB-SIL1 peptide
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.89 Å

EMDB-19859: Focused map 4 - K48-linked ubiquitin chain formation with a cullin-RING E3 ligase & Cdc34: NEDD8-CUL2-RBX1-ELOB/C-FEM1C with trapped UBE2R2~donor UB~acceptor UB-SIL1 peptide
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.89 Å

EMDB-19860: Focused map 5 - K48-linked ubiquitin chain formation with a cullin-RING E3 ligase & Cdc34: NEDD8-CUL2-RBX1-ELOB/C-FEM1C with trapped UBE2R2~donor UB~acceptor UB-SIL1 peptide
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.94 Å

化合物

ChemComp-SY8:
5-azanylpentan-2-one

ChemComp-ZN:
Unknown entry

由来
  • homo sapiens (ヒト)
  • 9606 (菌類)
キーワードLIGASE (リガーゼ) / CUL2 / FEM1C / ELOBC / SIL1 / Ubiquitin (ユビキチン) / Ubiquitin Ligase (ユビキチンリガーゼ) / Ubiquitin chain formation / Poliubiquitylation

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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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関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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