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- EMDB-0552: human m-AAA protease AFG3L2, substrate-bound -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-0552
タイトルhuman m-AAA protease AFG3L2, substrate-bound
マップデータComposite map containing the stitched maps of the ATPase domains from subunits B-E, the ATPase domains from subunits A & F, and the protease domains
試料
  • 細胞器官・細胞要素: AFG3L2
    • タンパク質・ペプチド: AFG3-like protein 2
    • タンパク質・ペプチド: Substrate
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE
キーワードAAA+ / ATPase / protease / mitochondria / protein quality control / neurodegeneration / inner membrane / AFG3L2 / m/AAA protease / translocase
機能・相同性
機能・相同性情報


m-AAA complex / mitochondrial protein processing / Processing of SMDT1 / calcium import into the mitochondrion / mitochondrial calcium ion homeostasis / membrane protein proteolysis / cristae formation / righting reflex / 加水分解酵素; 酸無水物に作用 / nerve development ...m-AAA complex / mitochondrial protein processing / Processing of SMDT1 / calcium import into the mitochondrion / mitochondrial calcium ion homeostasis / membrane protein proteolysis / cristae formation / righting reflex / 加水分解酵素; 酸無水物に作用 / nerve development / muscle cell development / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; その他のペプチターゼ / mitochondrial fusion / neuromuscular junction development / ATP-dependent peptidase activity / protein autoprocessing / regulation of multicellular organism growth / Mitochondrial protein degradation / myelination / axonogenesis / protein processing / metalloendopeptidase activity / metallopeptidase activity / unfolded protein binding / mitochondrial inner membrane / ATP hydrolysis activity / mitochondrion / proteolysis / zinc ion binding / ATP binding
類似検索 - 分子機能
Peptidase M41, FtsH extracellular / FtsH Extracellular / Peptidase M41 / Peptidase, FtsH / Peptidase M41-like / Peptidase family M41 / AAA ATPase, AAA+ lid domain / AAA+ lid domain / ATPase, AAA-type, conserved site / AAA-protein family signature. ...Peptidase M41, FtsH extracellular / FtsH Extracellular / Peptidase M41 / Peptidase, FtsH / Peptidase M41-like / Peptidase family M41 / AAA ATPase, AAA+ lid domain / AAA+ lid domain / ATPase, AAA-type, conserved site / AAA-protein family signature. / ATPase family associated with various cellular activities (AAA) / ATPase, AAA-type, core / ATPases associated with a variety of cellular activities / AAA+ ATPase domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Mitochondrial inner membrane m-AAA protease component AFG3L2
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.0 Å
データ登録者Lander GC / Puchades C
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)R21 AG061697 01 米国
引用ジャーナル: Mol Cell / 年: 2019
タイトル: Unique Structural Features of the Mitochondrial AAA+ Protease AFG3L2 Reveal the Molecular Basis for Activity in Health and Disease.
著者: Cristina Puchades / Bojian Ding / Albert Song / R Luke Wiseman / Gabriel C Lander / Steven E Glynn /
要旨: Mitochondrial AAA+ quality-control proteases regulate diverse aspects of mitochondrial biology through specialized protein degradation, but the underlying mechanisms of these enzymes remain poorly ...Mitochondrial AAA+ quality-control proteases regulate diverse aspects of mitochondrial biology through specialized protein degradation, but the underlying mechanisms of these enzymes remain poorly defined. The mitochondrial AAA+ protease AFG3L2 is of particular interest, as genetic mutations localized throughout AFG3L2 are linked to diverse neurodegenerative disorders. However, a lack of structural data has limited our understanding of how mutations impact enzymatic function. Here, we used cryoelectron microscopy (cryo-EM) to determine a substrate-bound structure of the catalytic core of human AFG3L2. This structure identifies multiple specialized structural features that integrate with conserved motifs required for ATP-dependent translocation to unfold and degrade targeted proteins. Many disease-relevant mutations localize to these unique structural features of AFG3L2 and distinctly influence its activity and stability. Our results provide a molecular basis for neurological phenotypes associated with different AFG3L2 mutations and establish a structural framework to understand how different members of the AAA+ superfamily achieve specialized biological functions.
履歴
登録2019年2月12日-
ヘッダ(付随情報) 公開2019年5月22日-
マップ公開2019年5月22日-
更新2024年3月20日-
現状2024年3月20日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.07
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.07
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6nyy
  • 表面レベル: 0.07
  • UCSF Chimeraによる作画
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ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_0552.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_0552.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 8 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Composite map containing the stitched maps of the ATPase domains from subunits B-E, the ATPase domains from subunits A & F, and the protease domains
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.15 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.07 / ムービー #1: 0.07
最小 - 最大-0.028558984 - 0.46374786
平均 (標準偏差)0.009907013 (±0.023940364)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ128128128
Spacing128128128
セルA=B=C: 147.2 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.151.151.15
M x/y/z128128128
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z147.200147.200147.200
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS128128128
D min/max/mean-0.0290.4640.010

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添付データ

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追加マップ: ATPase domains from subunits B-E half map 1

ファイルemd_0552_additional_1.map
注釈ATPase domains from subunits B-E half map 1
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: ATPase domains from subunits B-E half map 2

ファイルemd_0552_additional_2.map
注釈ATPase domains from subunits B-E half map 2
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: ATPase domains from subunits A & F half map 2

ファイルemd_0552_additional_3.map
注釈ATPase domains from subunits A & F half map 2
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: ATPase domains from subunits A & F half map 2

ファイルemd_0552_additional_4.map
注釈ATPase domains from subunits A & F half map 2
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Protease domains half map 1

ファイルemd_0552_half_map_1.map
注釈Protease domains half map 1
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Protease domains half map 2

ファイルemd_0552_half_map_2.map
注釈Protease domains half map 2
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : AFG3L2

全体名称: AFG3L2
要素
  • 細胞器官・細胞要素: AFG3L2
    • タンパク質・ペプチド: AFG3-like protein 2
    • タンパク質・ペプチド: Substrate
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE

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超分子 #1: AFG3L2

超分子名称: AFG3L2 / タイプ: organelle_or_cellular_component / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
詳細: Soluble domains of the AFG3L2, comprising the AAA+ ATPase and protease domains.
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 360 KDa

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分子 #1: AFG3-like protein 2

分子名称: AFG3-like protein 2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO
EC番号: 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; その他のペプチターゼ
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 58.331629 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: SNARRGPAGI GRTGRGMGGL FSVGETTAKV LKDEIDVKFK DVAGCEEAKL EIMEFVNFLK NPKQYQDLGA KIPKGAILTG PPGTGKTLL AKATAGEANV PFITVSGSEF LEMFVGVGPA RVRDLFALAR KNAPCILFID QIDAVGRKRG RGNFGGQSEQ E NTLNQLLV ...文字列:
SNARRGPAGI GRTGRGMGGL FSVGETTAKV LKDEIDVKFK DVAGCEEAKL EIMEFVNFLK NPKQYQDLGA KIPKGAILTG PPGTGKTLL AKATAGEANV PFITVSGSEF LEMFVGVGPA RVRDLFALAR KNAPCILFID QIDAVGRKRG RGNFGGQSEQ E NTLNQLLV EMDGFNTTTN VVILAGTNRP DILDPALLRP GRFDRQIFIG PPDIKGRASI FKVHLRPLKL DSTLEKDKLA RK LASLTPG FSGADVANVC NEAALIAARH LSDSINQKHF EQAIERVIGG LEKKTQVLQP EEKKTVAYHQ AGHAVAGWYL EHA DPLLKV SIIPRGKGLG YAQYLPKEQY LYTKEQLLDR MCMTLGGRVS EEIFFGRITT GAQDDLRKVT QSAYAQIVQF GMNE KVGQI SFDLPRQGDM VLEKPYSEAT ARLIDDEVRI LINDAYKRTV ALLTEKKADV EKVALLLLEK EVLDKNDMVE LLGPR PFAE KSTYEEFVEG TGSLDEDTSL PEGLKDWNKE REKEKEEPPG EKVAN

UniProtKB: Mitochondrial inner membrane m-AAA protease component AFG3L2

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分子 #2: Substrate

分子名称: Substrate / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 799.871 Da
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
AAAAAAAAAA A

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分子 #3: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 6 / 式: ZN
分子量理論値: 65.409 Da

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分子 #4: PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER

分子名称: PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 3 / 式: ANP
分子量理論値: 506.196 Da
Chemical component information

ChemComp-ANP:
PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER / AMP-PNP / AMP-PNP, エネルギー貯蔵分子類似体*YM

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分子 #5: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 3 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #6: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: ADP
分子量理論値: 427.201 Da
Chemical component information

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

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度2 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度名称式
25.0 mMHEPES
100.0 mMPotassium ChlorideKCl
5.0 mMMagnesium ChlorideMgCl
1.0 mMAdenosine TriPhosphateATP
1.0 mMDithiothreitolDTT

詳細: DTT and ATP were added fresh before sample preparation
グリッドモデル: Quantifoil, UltrAuFoil, R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: PLASMA CLEANING / 前処理 - 時間: 6 sec. / 前処理 - 雰囲気: OTHER
詳細: Grids were plasma cleaned using a Solarus plasma cleaner (Gatan, Inc.).
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 278 K / 装置: FEI VITROBOT MARK III
詳細: Sample was blotted for 3 seconds using Whatman No. 1 filter paper immediately prio to plunge-freezing..

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TECNAI ARCTICA
温度最低: 100.0 K / 最高: 100.0 K
アライメント法Coma free - Residual tilt: 0.07 mrad
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / デジタル化 - サイズ - 横: 3710 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3838 pixel / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-30 / 撮影したグリッド数: 5 / 実像数: 5707 / 平均露光時間: 7.0 sec. / 平均電子線量: 40.0 e/Å2 / 詳細: Data collected with Leginon
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 倍率（補正後）: 43478 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 18.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 8.0 µm / 倍率（公称値）: 36000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 4541491 / 詳細: Picked with FindEM
初期モデルモデルのタイプ: EMDB MAP
EMDB ID:

7023


詳細: YME1 EMDB-7023 map, low pass filtered to 30A
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0)
詳細: Multi-body refinement was used to generate 3 different reconstructions that were stitched together
使用した粒子像数: 1129437
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0) / 詳細: Multi-body reconstruction
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

6az0


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
詳細The sequence was threaded onto the PDB ID 6AZ0 and built into the EM density with Coot.
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT / 温度因子: 85
得られたモデル

PDB-6nyy:
human m-AAA protease AFG3L2, substrate-bound

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万見について

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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://pdbjlvh1.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 (Yorodumi)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 万見(Yorodumi)は、EMDB/PDB/SASBDBなどの構造データを閲覧するためのページです。
  • EM Navigatorの詳細ページの後継、Omokage検索のフロントエンドも兼ねています。

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 3つのデータバンクの比較 / 万見検索 / 2016年8月31日: 新しいEM Navigatorと万見 / 万見文献 / Jmol/JSmol / 機能・相同性情報 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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