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タイトルStructure and conformational cycle of a bacteriophage-encoded chaperonin.
ジャーナル・号・ページPLoS One, Vol. 15, Issue 4, Page e0230090, Year 2020
掲載日2020年4月27日
著者Andreas Bracher / Simanta S Paul / Huping Wang / Nadine Wischnewski / F Ulrich Hartl / Manajit Hayer-Hartl /
PubMed 要旨Chaperonins are ubiquitous molecular chaperones found in all domains of life. They form ring-shaped complexes that assist in the folding of substrate proteins in an ATP-dependent reaction cycle. Key ...Chaperonins are ubiquitous molecular chaperones found in all domains of life. They form ring-shaped complexes that assist in the folding of substrate proteins in an ATP-dependent reaction cycle. Key to the folding cycle is the transient encapsulation of substrate proteins by the chaperonin. Here we present a structural and functional characterization of the chaperonin gp146 (ɸEL) from the phage EL of Pseudomonas aeruginosa. ɸEL, an evolutionarily distant homolog of bacterial GroEL, is active in ATP hydrolysis and prevents the aggregation of denatured protein in a nucleotide-dependent manner. However, ɸEL failed to refold the encapsulation-dependent model substrate rhodanese and did not interact with E. coli GroES, the lid-shaped co-chaperone of GroEL. ɸEL forms tetradecameric double-ring complexes, which dissociate into single rings in the presence of ATP. Crystal structures of ɸEL (at 3.54 and 4.03 Å) in presence of ATP•BeFx revealed two distinct single-ring conformational states, both with open access to the ring cavity. One state showed uniform ATP-bound subunit conformations (symmetric state), whereas the second combined distinct ATP- and ADP-bound subunit conformations (asymmetric state). Cryo-electron microscopy of apo-ɸEL revealed a double-ring structure composed of rings in the asymmetric state (3.45 Å resolution). We propose that the phage chaperonin undergoes nucleotide-dependent conformational switching between double- and single rings and functions in aggregation prevention without substrate protein encapsulation. Thus, ɸEL may represent an evolutionarily more ancient chaperonin prior to acquisition of the encapsulation mechanism.
リンクPLoS One / PubMed:32339190 / PubMed Central
手法EM (単粒子) / X線回折
解像度3.45 - 5.91 Å
構造データ

EMDB-10528, PDB-6tmv:
Structure of the chaperonin gp146 from the bacteriophage EL (Pseudomonas aeruginosa) in the apo state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.45 Å

EMDB-10529, PDB-6tmw:
Structure of the chaperonin gp146 from the bacteriophage EL (Pseudomonas aeruginosa) in complex with ADP
手法: EM (単粒子) / 解像度: 5.91 Å

EMDB-10530, PDB-6tmx:
Structure of the chaperonin gp146 from the bacteriophage EL (Pseudomonas aeruginosa) in complex with ATPgammaS
手法: EM (単粒子) / 解像度: 5.8 Å

PDB-6tmt:
Crystal structure of the chaperonin gp146 from the bacteriophage EL 2 (Pseudomonas aeruginosa) in presence of ATP-BeFx, crystal form I
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 4.03 Å

PDB-6tmu:
Crystal structure of the chaperonin gp146 from the bacteriophage EL 2 (Pseudomonas aeruginosa) in presence of ATP-BeFx, crystal form II
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 3.54 Å

化合物

ChemComp-MG:
Unknown entry / マグネシウムジカチオン

ChemComp-ATP:
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP / ATP, エネルギー貯蔵分子*YM

ChemComp-K:
Unknown entry / カリウムカチオン

ChemComp-ADP:
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP / ADP, エネルギー貯蔵分子*YM

ChemComp-AGS:
PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER / ATP-γ-S / ATP-gamma-S, エネルギー貯蔵分子類似体*YM

由来
  • pseudomonas phage el (ファージ)
キーワードCHAPERONE / molecular chaperone / ATPase / chaperonin

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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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