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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 4cr4 | |||||||||
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タイトル | Deep classification of a large cryo-EM dataset defines the conformational landscape of the 26S proteasome | |||||||||
要素 |
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キーワード | HYDROLASE / AAA-ATPASE / ATP-ANALOG / CLASSIFICATION | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 SAGA complex localization to transcription regulatory region / Metalloprotease DUBs / peroxisome fission / proteasome storage granule assembly / transcription export complex 2 / proteasome regulatory particle assembly / protein deneddylation / maintenance of DNA trinucleotide repeats / filamentous growth / COP9 signalosome ...SAGA complex localization to transcription regulatory region / Metalloprotease DUBs / peroxisome fission / proteasome storage granule assembly / transcription export complex 2 / proteasome regulatory particle assembly / protein deneddylation / maintenance of DNA trinucleotide repeats / filamentous growth / COP9 signalosome / proteasome regulatory particle / cytosolic proteasome complex / proteasome regulatory particle, lid subcomplex / protein-containing complex localization / proteasome-activating activity / mitochondrial fission / proteasome regulatory particle, base subcomplex / metal-dependent deubiquitinase activity / nonfunctional rRNA decay / K48-linked polyubiquitin modification-dependent protein binding / proteasome core complex assembly / nuclear outer membrane-endoplasmic reticulum membrane network / Cross-presentation of soluble exogenous antigens (endosomes) / TNFR2 non-canonical NF-kB pathway / proteasomal ubiquitin-independent protein catabolic process / Ubiquitin Mediated Degradation of Phosphorylated Cdc25A / Regulation of PTEN stability and activity / peptide catabolic process / CDK-mediated phosphorylation and removal of Cdc6 / proteasome binding / FBXL7 down-regulates AURKA during mitotic entry and in early mitosis / KEAP1-NFE2L2 pathway / Neddylation / regulation of protein catabolic process / Orc1 removal from chromatin / MAPK6/MAPK4 signaling / proteasome storage granule / Antigen processing: Ubiquitination & Proteasome degradation / endopeptidase activator activity / polyubiquitin modification-dependent protein binding / proteasome assembly / positive regulation of RNA polymerase II transcription preinitiation complex assembly / protein deubiquitination / proteasome endopeptidase complex / proteasome core complex, beta-subunit complex / proteasome core complex, alpha-subunit complex / Ub-specific processing proteases / threonine-type endopeptidase activity / mRNA export from nucleus / enzyme regulator activity / ERAD pathway / protein folding chaperone / Neutrophil degranulation / proteasome complex / ubiquitin binding / nucleotide-excision repair / positive regulation of transcription elongation by RNA polymerase II / double-strand break repair via homologous recombination / positive regulation of protein catabolic process / metallopeptidase activity / peroxisome / protein-macromolecule adaptor activity / ubiquitin-dependent protein catabolic process / proteasome-mediated ubiquitin-dependent protein catabolic process / endopeptidase activity / ubiquitinyl hydrolase 1 / cysteine-type deubiquitinase activity / molecular adaptor activity / regulation of cell cycle / chromatin remodeling / protein domain specific binding / mRNA binding / ubiquitin protein ligase binding / endoplasmic reticulum membrane / structural molecule activity / endoplasmic reticulum / positive regulation of transcription by RNA polymerase II / ATP hydrolysis activity / mitochondrion / ATP binding / identical protein binding / nucleus / metal ion binding / cytosol / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) | |||||||||
手法 | 電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 8.8 Å | |||||||||
データ登録者 | Unverdorben, P. / Beck, F. / Sledz, P. / Schweitzer, A. / Pfeifer, G. / Plitzko, J.M. / Baumeister, W. / Foerster, F. | |||||||||
引用 | ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2014 タイトル: Deep classification of a large cryo-EM dataset defines the conformational landscape of the 26S proteasome. 著者: Pia Unverdorben / Florian Beck / Paweł Śledź / Andreas Schweitzer / Günter Pfeifer / Jürgen M Plitzko / Wolfgang Baumeister / Friedrich Förster / 要旨: The 26S proteasome is a 2.5 MDa molecular machine that executes the degradation of substrates of the ubiquitin-proteasome pathway. The molecular architecture of the 26S proteasome was recently ...The 26S proteasome is a 2.5 MDa molecular machine that executes the degradation of substrates of the ubiquitin-proteasome pathway. The molecular architecture of the 26S proteasome was recently established by cryo-EM approaches. For a detailed understanding of the sequence of events from the initial binding of polyubiquitylated substrates to the translocation into the proteolytic core complex, it is necessary to move beyond static structures and characterize the conformational landscape of the 26S proteasome. To this end we have subjected a large cryo-EM dataset acquired in the presence of ATP and ATP-γS to a deep classification procedure, which deconvolutes coexisting conformational states. Highly variable regions, such as the density assigned to the largest subunit, Rpn1, are now well resolved and rendered interpretable. Our analysis reveals the existence of three major conformations: in addition to the previously described ATP-hydrolyzing (ATPh) and ATP-γS conformations, an intermediate state has been found. Its AAA-ATPase module adopts essentially the same topology that is observed in the ATPh conformation, whereas the lid is more similar to the ATP-γS bound state. Based on the conformational ensemble of the 26S proteasome in solution, we propose a mechanistic model for substrate recognition, commitment, deubiquitylation, and translocation into the core particle. | |||||||||
履歴 |
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Remark 700 | SHEET DETERMINATION METHOD: AUTHOR PROVIDED. THE SHEET STRUCTURE OF THIS MOLECULE IS BIFURCATED. ... SHEET DETERMINATION METHOD: AUTHOR PROVIDED. THE SHEET STRUCTURE OF THIS MOLECULE IS BIFURCATED. IN ORDER TO REPRESENT THIS FEATURE IN THE SHEET RECORDS BELOW, TWO SHEETS ARE DEFINED. |
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構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
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PDBx/mmCIF形式 | 4cr4.cif.gz | 1.7 MB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb4cr4.ent.gz | 1.3 MB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 4cr4.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
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文書・要旨 | 4cr4_validation.pdf.gz | 1.1 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 4cr4_full_validation.pdf.gz | 1.7 MB | 表示 | |
XML形式データ | 4cr4_validation.xml.gz | 347 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 4cr4_validation.cif.gz | 502.4 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/cr/4cr4 ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/cr/4cr4 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
-PROTEASOME COMPONENT ... , 14種, 14分子 1234567ABCDEFG
#1: タンパク質 | 分子量: 23573.604 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: P38624, proteasome endopeptidase complex |
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#2: タンパク質 | 分子量: 28299.889 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: P25043, proteasome endopeptidase complex |
#3: タンパク質 | 分子量: 22627.842 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: P25451, proteasome endopeptidase complex |
#4: タンパク質 | 分子量: 22545.676 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: P22141, proteasome endopeptidase complex |
#5: タンパク質 | 分子量: 31698.555 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: P30656, proteasome endopeptidase complex |
#6: タンパク質 | 分子量: 26905.076 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: P23724, proteasome endopeptidase complex |
#7: タンパク質 | 分子量: 29471.289 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: P30657, proteasome endopeptidase complex |
#8: タンパク質 | 分子量: 28033.830 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: P21243, proteasome endopeptidase complex |
#9: タンパク質 | 分子量: 27191.828 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: P23639, proteasome endopeptidase complex |
#10: タンパク質 | 分子量: 28748.230 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: P23638, proteasome endopeptidase complex |
#11: タンパク質 | 分子量: 28478.111 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: P40303, proteasome endopeptidase complex |
#12: タンパク質 | 分子量: 28649.086 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: P32379, proteasome endopeptidase complex |
#13: タンパク質 | 分子量: 25634.000 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: P40302, proteasome endopeptidase complex |
#14: タンパク質 | 分子量: 31575.068 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: P21242, proteasome endopeptidase complex |
-26S PROTEASE REGULATORY SUBUNIT ... , 5種, 5分子 HIJKM
#15: タンパク質 | 分子量: 52054.891 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: P33299 |
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#16: タンパク質 | 分子量: 48898.160 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: P40327 |
#17: タンパク質 | 分子量: 45342.742 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: Q01939 |
#18: タンパク質 | 分子量: 47953.676 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: P33298 |
#20: タンパク質 | 分子量: 48315.727 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: P33297 |
-タンパク質 , 2種, 2分子 LY
#19: タンパク質 | 分子量: 49480.137 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: P53549 |
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#32: タンパク質 | 分子量: 10397.102 Da / 分子数: 1 / Fragment: SEM1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: O94742 |
-26S PROTEASOME REGULATORY SUBUNIT ... , 12種, 12分子 NOPQRSTUVWXZ
#21: タンパク質 | 分子量: 104351.883 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: P32565 |
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#22: タンパク質 | 分子量: 45839.348 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: Q04062 |
#23: タンパク質 | 分子量: 51840.352 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: Q12250 |
#24: タンパク質 | 分子量: 49839.812 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: Q12377 |
#25: タンパク質 | 分子量: 49016.367 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: Q06103 |
#26: タンパク質 | 分子量: 60464.605 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: P40016 |
#27: タンパク質 | 分子量: 31952.119 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: P32496 |
#28: タンパク質 | 分子量: 38365.508 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: Q08723 |
#29: タンパク質 | 分子量: 34442.281 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: P43588 |
#30: タンパク質 | 分子量: 29776.098 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: P38886 |
#31: タンパク質 | 分子量: 17919.002 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: O13563 |
#33: タンパク質 | 分子量: 109601.906 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母) / 参照: UniProt: P38764 |
-詳細
配列の詳細 | LYS 108 ARG CONFLICT IN CHAIN 5 IS DUE TO A MUTATION IN THE STARTING MODEL PDB ENTRY 1RYP |
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-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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EM実験 | 試料の集合状態: PARTICLE / 3次元再構成法: 単粒子再構成法 |
-試料調製
構成要素 | 名称: 26S PROTEASOME / タイプ: COMPLEX |
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緩衝液 | pH: 7.1 |
試料 | 濃度: 0.3 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES |
試料支持 | 詳細: HOLEY CARBON |
急速凍結 | 凍結剤: ETHANE 詳細: VITRIFICATION 1 -- CRYOGEN- ETHANE, INSTRUMENT- HOMEMADE PLUNGER, |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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顕微鏡 | モデル: FEI TITAN KRIOS / 日付: 2013年12月24日 |
電子銃 | 電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: FLOOD BEAM |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス(公称値): 3500 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 1000 nm / Cs: 2 mm |
試料ホルダ | 温度: 80.5 K |
撮影 | 電子線照射量: 25 e/Å2 フィルム・検出器のモデル: TVIPS TEMCAM-F816 (8k x 8k) |
-解析
EMソフトウェア | 名称: Xmipp / カテゴリ: 3次元再構成 | ||||||||||||
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CTF補正 | 詳細: MICROGRAPH | ||||||||||||
対称性 | 点対称性: C1 (非対称) | ||||||||||||
3次元再構成 | 手法: PROJECTION MATCHING / 解像度: 8.8 Å / 粒子像の数: 560000 / ピクセルサイズ(公称値): 1.99 Å / ピクセルサイズ(実測値): 1.99 Å / 倍率補正: FITTING OF 20S XTAL STRUCTURE 詳細: SUBMISSION BASED ON EXPERIMENTAL DATA FROM EMDB EMD-2596 (DEPOSITION ID: 12358). 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||
原子モデル構築 | プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / Target criteria: FSC / 詳細: METHOD--MDFF | ||||||||||||
精密化 | 最高解像度: 8.8 Å | ||||||||||||
精密化ステップ | サイクル: LAST / 最高解像度: 8.8 Å
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