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タイトルStructural basis of K11/K48-branched ubiquitin chain recognition by the human 26S proteasome.
ジャーナル・号・ページNat Commun, Vol. 16, Issue 1, Page 9094, Year 2025
掲載日2025年10月15日
著者Piotr Draczkowski / Szu-Ni Chen / Ting Chen / Yong-Sheng Wang / Hsin-An Shih / Jessica Y C Huang / Ming-Chieh Tsai / Shu-Yu Lin / Steven Lin / Rosa Viner / Yuan-Chih Chang / Kuen-Phon Wu / Shang-Te Danny Hsu /
PubMed 要旨Beyond the canonical K48-linked homotypic polyubiquitination for proteasome-targeted proteolysis, K11/K48-branched ubiquitin (Ub) chains are involved in fast-tracking protein turnover during cell ...Beyond the canonical K48-linked homotypic polyubiquitination for proteasome-targeted proteolysis, K11/K48-branched ubiquitin (Ub) chains are involved in fast-tracking protein turnover during cell cycle progression and proteotoxic stress. Here, we report cryo-EM structures of human 26S proteasome in a complex with a K11/K48-branched Ub chain. The structures revealed a multivalent substrate recognition mechanism involving a hitherto unknown K11-linked Ub binding site at the groove formed by RPN2 and RPN10 in addition to the canonical K48-linkage binding site formed by RPN10 and RPT4/5 coiled-coil. Additionally, RPN2 recognizes an alternating K11-K48-linkage through a conserved motif similar to the K48-specific T1 binding site of RPN1. The insights gleaned from these structures explain the molecular mechanism underlying the recognition of the K11/K48-branched Ub as a priority signal in the ubiquitin-mediated proteasomal degradation.
リンクNat Commun / PubMed:41093839 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度3.4 - 4.0 Å
構造データ

36598

8jri

EMDB-36598, PDB-8jri:
Cryo-EM structure of human 26S proteasomal RP subcomplex (Ea state) without any bound substrate.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.4 Å

36605

8jrt

EMDB-36605, PDB-8jrt:
Cryo-EM structure of human 26S proteasomal RP subcomplex (Ea state) bound to K11/K48-branched ubiquitin (Ub) chain composed of three Ub.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.6 Å

36645

8jti

EMDB-36645, PDB-8jti:
Cryo-EM structure of human 26S RP (Eb state) bound to K11/K48-branched ubiquitin (Ub) chain composed of four Ub.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.8 Å

36764

8k0g

EMDB-36764, PDB-8k0g:
Cryo-EM structure of human 26S RP (Ed state) bound to K11/K48-branched ubiquitin (Ub) chain composed of four Ub.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.8 Å

EMDB-37269: Consensus cryo-EM structure of human 26S proteasomal RP subcomplex (Ea state) bound to K11/K48-branched ubiquitin (Ub) chain composed of three Ub.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.6 Å

EMDB-37273: Local refinement cryo-EM map of human 26S RP (Ea state) bound to K11/K48-branched ubiquitin (Ub) chain composed of three Ub, focused on the Ub binding region.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.9 Å

EMDB-37276: Local refinement cryo-EM map of human 26S RP (Ea state) bound to K11/K48-branched ubiquitin (Ub) chain composed of three Ub, focused on Rpn3/Rpn7 region.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.0 Å

EMDB-37277: Local refinement cryo-EM map of human 26S RP (Ea state) bound to K11/K48-branched ubiquitin (Ub) chain composed of three Ub, focused on AAA+ ATPase subcomplex.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.4 Å

EMDB-37317: Consensus cryo-EM map of human 26S RP (Eb state) bound to K11/K48-branched ubiquitin (Ub) chain composed of four Ub.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.8 Å

EMDB-37319: Local refinement cryo-EM map of human 26S RP (Eb state) bound to K11/K48-branched ubiquitin (Ub) chain composed of four Ub, focused on the Ub binding region.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.6 Å

EMDB-37327: Local refinement cryo-EM map of human 26S RP (Eb state) bound to K11/K48-branched ubiquitin (Ub) chain composed of four Ub, focused on Rpn3/Rpn7 region.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.9 Å

EMDB-37328: Local refinement cryo-EM map of human 26S RP (Eb state) bound to K11/K48-branched ubiquitin (Ub) chain composed of four Ub, focused on AAA+ ATPase subcomplex.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.7 Å

EMDB-37334: Consensus cryo-EM map of human 26S RP (Ed state) bound to K11/K48-branched ubiquitin (Ub) chain composed of four Ub.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.8 Å

EMDB-37335: Local refinement cryo-EM map of human 26S RP (Ed state) bound to K11/K48-branched ubiquitin (Ub) chain composed of four Ub, focused on the Ub binding region.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.7 Å

EMDB-37341: Local refinement cryo-EM map of human 26S RP (Ed state) bound to K11/K48-branched ubiquitin (Ub) chain composed of four Ub, focused on the RP lid.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.7 Å

EMDB-37344: Local refinement cryo-EM map of human 26S RP (Ed state) bound to K11/K48-branched ubiquitin (Ub) chain composed of four Ub, focused on AAA+ ATPase subcomplex.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.6 Å

化合物

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

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

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

由来
  • homo sapiens (ヒト)
  • saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
キーワードCYTOSOLIC PROTEIN / protein degradation / macromolecular complex / ubiquitin-proteasome system

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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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