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- EMDB-21197: ClpP1P2 complex from M. tuberculosis -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-21197
タイトルClpP1P2 complex from M. tuberculosis
マップデータClpP1P2 complex from M. tuberculosis
試料
  • 複合体: ClpP1P2 complex
    • タンパク質・ペプチド: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit 2
    • タンパク質・ペプチド: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit 1
キーワードComplex / protease / ClpP / tuberculosis / HYDROLASE
機能・相同性
機能・相同性情報


endopeptidase Clp / endopeptidase Clp complex / ATP-dependent peptidase activity / protein quality control for misfolded or incompletely synthesized proteins / peptidoglycan-based cell wall / ATPase binding / serine-type endopeptidase activity / plasma membrane / cytosol
類似検索 - 分子機能
ClpP, Ser active site / Endopeptidase Clp serine active site. / ClpP, histidine active site / Endopeptidase Clp histidine active site. / ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit / Clp protease proteolytic subunit /Translocation-enhancing protein TepA / Clp protease / ClpP/crotonase-like domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit 2 / ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit 1
類似検索 - 構成要素
生物種Mycobacterium tuberculosis (結核菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.1 Å
データ登録者Ripstein ZA / Vahidi S
資金援助 カナダ, 2件
OrganizationGrant number国
Canadian Institutes of Health Research (CIHR)FDN-503573 カナダ
Canadian Institutes of Health Research (CIHR)PJT-162186 カナダ
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2020
タイトル: An allosteric switch regulates ClpP1P2 protease function as established by cryo-EM and methyl-TROSY NMR.
著者: Siavash Vahidi / Zev A Ripstein / Jordan B Juravsky / Enrico Rennella / Alfred L Goldberg / Anthony K Mittermaier / John L Rubinstein / Lewis E Kay /
要旨: The 300-kDa ClpP1P2 protease from collaborates with the AAA+ (ATPases associated with a variety of cellular activities) unfoldases, ClpC1 and ClpX, to degrade substrate proteins. Unlike in other ...The 300-kDa ClpP1P2 protease from collaborates with the AAA+ (ATPases associated with a variety of cellular activities) unfoldases, ClpC1 and ClpX, to degrade substrate proteins. Unlike in other bacteria, all of the components of the Clp system are essential for growth and virulence of mycobacteria, and their inhibitors show promise as antibiotics. MtClpP1P2 is unique in that it contains a pair of distinct ClpP1 and ClpP2 rings and also requires the presence of activator peptides, such as benzoyl-leucyl-leucine (Bz-LL), for function. Understanding the structural basis for this requirement has been elusive but is critical for the rational design and improvement of antituberculosis (anti-TB) therapeutics that target the Clp system. Here, we present a combined biophysical and biochemical study to explore the structure-dynamics-function relationship in MtClpP1P2. Electron cryomicroscopy (cryo-EM) structures of apo and acyldepsipeptide-bound MtClpP1P2 explain their lack of activity by showing loss of a key β-sheet in a sequence known as the handle region that is critical for the proper formation of the catalytic triad. Methyl transverse relaxation-optimized spectroscopy (TROSY)-based NMR, cryo-EM, and biochemical assays show that, on binding Bz-LL or covalent inhibitors, MtClpP1P2 undergoes a conformational change from an inactive compact state to an active extended structure that can be explained by a modified Monod-Wyman-Changeux model. Our study establishes a critical role for the handle region as an on/off switch for function and shows extensive allosteric interactions involving both intra- and interring communication that regulate MtClpP1P2 activity and that can potentially be exploited by small molecules to target .
履歴
登録2020年1月8日-
ヘッダ(付随情報) 公開2020年3月18日-
マップ公開2020年3月18日-
更新2024年3月6日-
現状2024年3月6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: 1.3
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 1.3
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6vgk
  • 表面レベル: 1.3
  • 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_21197.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_21197.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 23.8 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈ClpP1P2 complex from M. tuberculosis
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.06 Å
密度
表面レベル登録者による: 1.3 / ムービー #1: 1.3
最小 - 最大-6.8296237 - 10.002682999999999
平均 (標準偏差)0.013949936 (±0.4984118)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ184184184
Spacing184184184
セルA=B=C: 195.04 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.061.061.06
M x/y/z184184184
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z195.040195.040195.040
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ400400400
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS184184184
D min/max/mean-6.83010.0030.014

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : ClpP1P2 complex

全体名称: ClpP1P2 complex
要素
  • 複合体: ClpP1P2 complex
    • タンパク質・ペプチド: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit 2
    • タンパク質・ペプチド: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit 1

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超分子 #1: ClpP1P2 complex

超分子名称: ClpP1P2 complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all / 詳細: Complex formed between P1 and P2 heptameric rings
由来(天然)生物種: Mycobacterium tuberculosis (結核菌)
分子量理論値: 300 KDa

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分子 #1: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit 2

分子名称: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit 2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 7 / 光学異性体: LEVO / EC番号: endopeptidase Clp
由来(天然)生物種: Mycobacterium tuberculosis (結核菌)
分子量理論値: 21.888877 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: SLPSFIEHSS FGVKESNPYN KLFEERIIFL GVQVDDASAN DIMAQLLVLE SLDPDRDITM YINSPGGGFT SLMAIYDTMQ YVRADIQTV CLGQAASAAA VLLAAGTPGK RMALPNARVL IHQPSLSGVI QGQFSDLEIQ AAEIERMRTL METTLARHTG K DAGVIRKD ...文字列:
SLPSFIEHSS FGVKESNPYN KLFEERIIFL GVQVDDASAN DIMAQLLVLE SLDPDRDITM YINSPGGGFT SLMAIYDTMQ YVRADIQTV CLGQAASAAA VLLAAGTPGK RMALPNARVL IHQPSLSGVI QGQFSDLEIQ AAEIERMRTL METTLARHTG K DAGVIRKD TDRDKILTAE EAKDYGIIDT VLEYRKLSAQ TA

UniProtKB: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit 2

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分子 #2: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit 1

分子名称: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 7 / 光学異性体: LEVO / EC番号: endopeptidase Clp
由来(天然)生物種: Mycobacterium tuberculosis (結核菌)
分子量理論値: 21.065934 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MRSNSQGLSL TDSVYERLLS ERIIFLGSEV NDEIANRLCA QILLLAAEDA SKDISLYINS PGGSISAGMA IYDTMVLAPC DIATYAMGM AASMGEFLLA AGTKGKRYAL PHARILMHQP LGGVTGSAAD IAIQAEQFAV IKKEMFRLNA EFTGQPIERI E ADSDRDRW ...文字列:
MRSNSQGLSL TDSVYERLLS ERIIFLGSEV NDEIANRLCA QILLLAAEDA SKDISLYINS PGGSISAGMA IYDTMVLAPC DIATYAMGM AASMGEFLLA AGTKGKRYAL PHARILMHQP LGGVTGSAAD IAIQAEQFAV IKKEMFRLNA EFTGQPIERI E ADSDRDRW FTAAEALEYG FVDHIITRAH VNGEAQ

UniProtKB: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit 1

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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20 mg/mL
緩衝液pH: 7
構成要素:
濃度名称
50.0 mMImidazole
100.0 mMPotassium Chloride
5.0 mMDithiothreitol
0.025 %IGEPAL-CA630

詳細: IGEPAL-CA630 was added shortly prior to vitrification
グリッドモデル: Homemade / 材質: COPPER/RHODIUM / メッシュ: 400 / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 支持フィルム - Film thickness: 30
凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK III / 詳細: Blotted for 4.5 seconds at an offset of -5 mm.
詳細Mono-disperse complexes

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
温度最低: 70.0 K / 最高: 77.0 K
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / デジタル化 - サイズ - 横: 4096 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4096 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 2092 / 平均露光時間: 60.0 sec. / 平均電子線量: 43.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 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）: 2.0 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 0.7000000000000001 µm
倍率（公称値）: 75000
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: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 612408
初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: ab initio model in cryoSPARC
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C7 (7回回転対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.10) / 使用した粒子像数: 373064
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.10)
最終 角度割当タイプ: OTHER / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.10)
最終 3次元分類クラス数: 2 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.10)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

5dzk


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-6vgk:
ClpP1P2 complex from M. tuberculosis

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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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