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タイトルStructural basis for transthiolation intermediates in the ubiquitin pathway.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 633, Issue 8028, Page 216-223, Year 2024
掲載日2024年8月14日
著者Tomasz Kochańczyk / Zachary S Hann / Michaelyn C Lux / Avelyn Mae V Delos Reyes / Cheng Ji / Derek S Tan / Christopher D Lima /
PubMed 要旨Transthiolation (also known as transthioesterification) reactions are used in the biosynthesis of acetyl coenzyme A, fatty acids and polyketides, and for post-translational modification by ubiquitin ...Transthiolation (also known as transthioesterification) reactions are used in the biosynthesis of acetyl coenzyme A, fatty acids and polyketides, and for post-translational modification by ubiquitin (Ub) and ubiquitin-like (Ubl) proteins. For the Ub pathway, E1 enzymes catalyse transthiolation from an E1~Ub thioester to an E2~Ub thioester. Transthiolation is also required for transfer of Ub from an E2~Ub thioester to HECT (homologous to E6AP C terminus) and RBR (ring-between-ring) E3 ligases to form E3~Ub thioesters. How isoenergetic transfer of thioester bonds is driven forward by enzymes in the Ub pathway remains unclear. Here we isolate mimics of transient transthiolation intermediates for E1-Ub(T)-E2 and E2-Ub(T)-E3 complexes (where T denotes Ub in a thioester or Ub undergoing transthiolation) using a chemical strategy with native enzymes and near-native Ub to capture and visualize a continuum of structures determined by single-particle cryo-electron microscopy. These structures and accompanying biochemical experiments illuminate conformational changes in Ub, E1, E2 and E3 that are coordinated with the chemical reactions to facilitate directional transfer of Ub from each enzyme to the next.
リンクNature / PubMed:39143218 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.5 - 4.16 Å
構造データ

EMDB-44200, PDB-9b55:
Ubiquitin E2-Ub-E3 HECT tetrahedral transthiolation intermediate mimic - state 1
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.23 Å

EMDB-44201, PDB-9b56:
Ubiquitin E2-Ub-E3 HECT tetrahedral transthiolation intermediate mimic - state 2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.35 Å

EMDB-44202, PDB-9b57:
Ubiquitin E2-Ub-E3 HECT tetrahedral transthiolation intermediate mimic - state 3
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.37 Å

EMDB-44203, PDB-9b58:
Ubiquitin E2-Ub-E3 HECT tetrahedral transthiolation intermediate mimic - state 4
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.39 Å

EMDB-44204, PDB-9b59:
Ubiquitin E2-Ub-E3 HECT tetrahedral transthiolation intermediate mimic - state 5
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.49 Å

EMDB-44205, PDB-9b5a:
Ubiquitin E2-Ub-E3 HECT tetrahedral transthiolation intermediate mimic - state 6
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.65 Å

EMDB-44206, PDB-9b5b:
Ubiquitin E2-Ub-E3 HECT tetrahedral transthiolation intermediate mimic - state 7
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.31 Å

EMDB-44207, PDB-9b5c:
Ubiquitin E1-Ub-E2 tetrahedral transthiolation intermediate mimic (doubly Ub-loaded) - consensus map and model
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.5 Å

EMDB-44208, PDB-9b5d:
Ubiquitin E1-Ub-E2 tetrahedral transthiolation intermediate mimic (doubly Ub-loaded) - Ub(T) class 1 map and model from consensus
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.8 Å

EMDB-44209, PDB-9b5e:
Ubiquitin E1-Ub-E2 tetrahedral transthiolation intermediate mimic (doubly Ub-loaded) - Ub(T) class 10 map and model from consensus
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.81 Å

EMDB-44210, PDB-9b5f:
Ubiquitin E1-Ub-E2 tetrahedral transthiolation intermediate mimic (doubly Ub-loaded) - cluster 1 map and model (Ub(A)/ATP/Mg)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.78 Å

EMDB-44211, PDB-9b5g:
Ubiquitin E1-Ub-E2 tetrahedral transthiolation intermediate mimic (doubly Ub-loaded) - cluster 2 map and model (Ub(A)/ATP/Mg)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.67 Å

EMDB-44212, PDB-9b5h:
Ubiquitin E1-Ub-E2 tetrahedral transthiolation intermediate mimic (doubly Ub-loaded) - cluster 3 map and model (Ub(A)-AMP/PPi/Mg)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.69 Å

EMDB-44213, PDB-9b5i:
Ubiquitin E1-Ub-E2 tetrahedral transthiolation intermediate mimic (doubly Ub-loaded) - cluster 4 map and model (Ub(A)-AMP/PPi/Mg)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.7 Å

EMDB-44214, PDB-9b5j:
Ubiquitin E1-Ub-E2 tetrahedral transthiolation intermediate mimic (doubly Ub-loaded) - cluster 5 map and model (Ub(A)-AMP)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.86 Å

EMDB-44215, PDB-9b5k:
Ubiquitin E1-Ub-E2 tetrahedral transthiolation intermediate mimic (doubly Ub-loaded) - Ub(T) class 1 map and model from cluster 1 (Ub(A)/ATP/Mg)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.16 Å

EMDB-44216, PDB-9b5l:
Ubiquitin E1-Ub-E2 tetrahedral transthiolation intermediate mimic (doubly Ub-loaded) - Ub(T) class 10 map and model from cluster 5 (Ub(A)-AMP)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.3 Å

EMDB-44217, PDB-9b5m:
Ubiquitin E1-Ub-E2 tetrahedral transthiolation intermediate mimic (singly Ub-loaded) - consensus map and model
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.79 Å

EMDB-44218, PDB-9b5n:
Ubiquitin E1-Ub-E2 tetrahedral transthiolation intermediate mimic (singly Ub-loaded) - Ub(T) class 1 map and model from consensus
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.12 Å

EMDB-44219, PDB-9b5o:
Ubiquitin E1-Ub-E2 tetrahedral transthiolation intermediate mimic (singly Ub-loaded) - Ub(T) class 10 map and model from consensus
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.19 Å

EMDB-44220, PDB-9b5p:
Ubiquitin E1-Ub-E2 tetrahedral transthiolation intermediate mimic (singly Ub-loaded) - cluster 1 map and model (ATP/Mg)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.08 Å

EMDB-44221, PDB-9b5q:
Ubiquitin E1-Ub-E2 tetrahedral transthiolation intermediate mimic (singly Ub-loaded) - cluster 2 map and model (ATP/Mg)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.95 Å

EMDB-44222, PDB-9b5r:
Ubiquitin E1-Ub-E2 tetrahedral transthiolation intermediate mimic (singly Ub-loaded) - cluster 3 map and model (ATP/Mg)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.95 Å

EMDB-44223, PDB-9b5s:
Ubiquitin E1-Ub-E2 tetrahedral transthiolation intermediate mimic (singly Ub-loaded) - cluster 4 map and model (ATP/Mg)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.96 Å

EMDB-44224, PDB-9b5t:
Ubiquitin E1-Ub-E2 tetrahedral transthiolation intermediate mimic (singly Ub-loaded) - cluster 5 map and model (ATP/Mg)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.16 Å

EMDB-44225, PDB-9b5u:
Ubiquitin E1-Ub-E2 tetrahedral transthiolation intermediate mimic (singly Ub-loaded) - Ub(T) class 1 map and model from cluster 1 (ATP/Mg)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.67 Å

EMDB-44226, PDB-9b5v:
Ubiquitin E1-Ub-E2 tetrahedral transthiolation intermediate mimic (singly Ub-loaded) - Ub(T) class 10 map and model from cluster 1 (ATP/Mg)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.94 Å

EMDB-44227, PDB-9b5w:
Ubiquitin E1-Ub-E2 tetrahedral transthiolation intermediate mimic (singly Ub-loaded) - Ub(T) class 1 map and model from cluster 5 (ATP/Mg)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.96 Å

EMDB-44228, PDB-9b5x:
Ubiquitin E1-Ub-E2 tetrahedral transthiolation intermediate mimic (singly Ub-loaded) - Ub(T) class 10 map and model from cluster 5 (ATP/Mg)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.16 Å

化合物

PDB-1aiv:
APO OVOTRANSFERRIN

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-POP:
PYROPHOSPHATE 2-

ChemComp-AMP:
ADENOSINE MONOPHOSPHATE / AMP / AMP*YM

由来
  • schizosaccharomyces pombe 972h- (分裂酵母)
キーワードLIGASE / UBIQUITIN / E2 / E3 / HECT / NEDD4 / RSP5 / PUB2 / UBC4 / TRANSTHIOESTERIFICATION / THIOESTER / TRANSTHIOLATION / TETRAHEDRAL INTERMEDIATE / ADENYLATION / INHIBITOR / NUCLEUS / PHOSPHOPROTEIN / UBL CONJUGATION PATHWAY / UBL / ATP ATP-BINDING / AMP / NUCLEOTIDE-BINDING / ISOPEPTIDE BOND / E1 / UBA1 / ATP / ATP-binding

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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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万見文献

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  • EMDB/PDB/SASBDBのエントリから引用されている文献のデータベースです
  • Pubmedのデータを利用しています

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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