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タイトルCryo-EM structures of human ClpXP reveal mechanisms of assembly and proteolytic activation.
ジャーナル・号・ページNat Commun, Vol. 17, Issue 1, Page 1064, Year 2026
掲載日2026年1月27日
著者Wenqian Chen / Gabriel C Lander / Jie Yang /
PubMed 要旨The human ClpXP complex (hClpXP) orchestrates mitochondrial protein quality control through targeted degradation of misfolded and unnecessary proteins. While bacterial ClpXP systems are well ...The human ClpXP complex (hClpXP) orchestrates mitochondrial protein quality control through targeted degradation of misfolded and unnecessary proteins. While bacterial ClpXP systems are well characterized, the assembly and regulation of human ClpXP remain poorly understood. In this study, we elucidate the complete assembly pathway of hClpXP through high-resolution cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures. Our findings confirm that hClpP exists as a single-ring heptamer in isolation and reveal a previously undocumented initial assembly complex in which hexameric hClpX first engages with heptameric hClpP. We further demonstrate how this interaction drives substantial conformational rearrangements that facilitate the formation of tetradecameric hClpP within the fully assembled complex. Notably, we characterize a unique eukaryotic sequence in hClpX, termed the E-loop, which plays a critical role in stabilizing hexamer assembly and maintaining ATPase activity. Additionally, we show that peptide binding at the hClpP active site triggers further structural changes essential for achieving full proteolytic competence. Together, these structures provide unprecedented mechanistic insights into the stepwise assembly and activation of hClpXP, significantly advancing our understanding of this essential mitochondrial protein degradation machinery.
リンクNat Commun / PubMed:41593052 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.4 - 4.5 Å
構造データ

47232

9dw0

EMDB-47232, PDB-9dw0:
Human ClpX-bound ClpP
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.8 Å

47233

9dw1

EMDB-47233, PDB-9dw1:
Human mitochondrial ClpP protease
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.4 Å

47234

9dw3

EMDB-47234, PDB-9dw3:
Human mitochondrial ClpP in complex with Bortezomib
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.4 Å

71425

9p9v

EMDB-71425, PDB-9p9v:
Human ClpX initial assembly
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.4 Å

71450

9pb1

EMDB-71450, PDB-9pb1:
Human ClpP initial assembly
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.7 Å

71595

9ykx

EMDB-71595: Un-crosslinked hClpX map
PDB-9ykx: Un-crosslinked hClpX
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.46 Å

71596

9ykz

EMDB-71596: Un-crosslinked hClpP map
PDB-9ykz: Un-crosslinked hClpP
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.5 Å

EMDB-73107: Uncrosslinked hClpXP composite map
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.5 Å

化合物

ChemComp-BO2:
N-[(1R)-1-(DIHYDROXYBORYL)-3-METHYLBUTYL]-N-(PYRAZIN-2-YLCARBONYL)-L-PHENYLALANINAMIDE / 薬剤*YM

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

ChemComp-MG:
Unknown entry

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

由来
  • homo sapiens (ヒト)
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN / Mitochondrial protein / serine protease / HYDROLASE

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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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  • 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
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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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