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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 6msj | ||||||||||||
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タイトル | Cryo-EM structures and dynamics of substrate-engaged human 26S proteasome | ||||||||||||
要素 |
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キーワード | HYDROLASE / Proteosome | ||||||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 positive regulation of inclusion body assembly / Impaired BRCA2 translocation to the nucleus / Impaired BRCA2 binding to SEM1 (DSS1) / thyrotropin-releasing hormone receptor binding / modulation by host of viral transcription / meiosis I / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; オメガペプチターゼ / proteasome accessory complex / purine ribonucleoside triphosphate binding / integrator complex ...positive regulation of inclusion body assembly / Impaired BRCA2 translocation to the nucleus / Impaired BRCA2 binding to SEM1 (DSS1) / thyrotropin-releasing hormone receptor binding / modulation by host of viral transcription / meiosis I / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; オメガペプチターゼ / proteasome accessory complex / purine ribonucleoside triphosphate binding / integrator complex / proteasome regulatory particle / positive regulation of proteasomal protein catabolic process / cytosolic proteasome complex / proteasome regulatory particle, lid subcomplex / negative regulation of programmed cell death / proteasome-activating activity / proteasome regulatory particle, base subcomplex / metal-dependent deubiquitinase activity / regulation of endopeptidase activity / protein K63-linked deubiquitination / Regulation of ornithine decarboxylase (ODC) / Homologous DNA Pairing and Strand Exchange / Defective homologous recombination repair (HRR) due to BRCA1 loss of function / Defective HDR through Homologous Recombination Repair (HRR) due to PALB2 loss of BRCA1 binding function / Defective HDR through Homologous Recombination Repair (HRR) due to PALB2 loss of BRCA2/RAD51/RAD51C binding function / Resolution of D-loop Structures through Synthesis-Dependent Strand Annealing (SDSA) / proteasome core complex / Resolution of D-loop Structures through Holliday Junction Intermediates / Cross-presentation of soluble exogenous antigens (endosomes) / K63-linked deubiquitinase activity / Somitogenesis / : / Impaired BRCA2 binding to RAD51 / immune system process / myofibril / proteasome binding / regulation of protein catabolic process / transcription factor binding / proteasome storage granule / Presynaptic phase of homologous DNA pairing and strand exchange / blastocyst development / general transcription initiation factor binding / polyubiquitin modification-dependent protein binding / NF-kappaB binding / endopeptidase activator activity / proteasome assembly / positive regulation of RNA polymerase II transcription preinitiation complex assembly / proteasome endopeptidase complex / proteasome core complex, beta-subunit complex / proteasome core complex, alpha-subunit complex / threonine-type endopeptidase activity / mRNA export from nucleus / enzyme regulator activity / regulation of proteasomal protein catabolic process / SARS-CoV-1 targets host intracellular signalling and regulatory pathways / negative regulation of inflammatory response to antigenic stimulus / ERAD pathway / inclusion body / sarcomere / proteasome complex / ciliary basal body / Regulation of activated PAK-2p34 by proteasome mediated degradation / proteolysis involved in protein catabolic process / N-glycan trimming in the ER and Calnexin/Calreticulin cycle / Autodegradation of Cdh1 by Cdh1:APC/C / APC/C:Cdc20 mediated degradation of Securin / stem cell differentiation / SCF-beta-TrCP mediated degradation of Emi1 / Asymmetric localization of PCP proteins / NIK-->noncanonical NF-kB signaling / Ubiquitin-dependent degradation of Cyclin D / AUF1 (hnRNP D0) binds and destabilizes mRNA / TNFR2 non-canonical NF-kB pathway / Vpu mediated degradation of CD4 / Assembly of the pre-replicative complex / Degradation of DVL / Ubiquitin Mediated Degradation of Phosphorylated Cdc25A / Dectin-1 mediated noncanonical NF-kB signaling / Cdc20:Phospho-APC/C mediated degradation of Cyclin A / lipopolysaccharide binding / Hh mutants are degraded by ERAD / Degradation of AXIN / Activation of NF-kappaB in B cells / Degradation of GLI1 by the proteasome / Hedgehog ligand biogenesis / Defective CFTR causes cystic fibrosis / Negative regulation of NOTCH4 signaling / G2/M Checkpoints / GSK3B and BTRC:CUL1-mediated-degradation of NFE2L2 / P-body / Autodegradation of the E3 ubiquitin ligase COP1 / Vif-mediated degradation of APOBEC3G / Hedgehog 'on' state / Regulation of RUNX3 expression and activity / double-strand break repair via homologous recombination / Degradation of GLI2 by the proteasome / GLI3 is processed to GLI3R by the proteasome / FBXL7 down-regulates AURKA during mitotic entry and in early mitosis / MAPK6/MAPK4 signaling / APC/C:Cdh1 mediated degradation of Cdc20 and other APC/C:Cdh1 targeted proteins in late mitosis/early G1 類似検索 - 分子機能 | ||||||||||||
生物種 | Homo sapiens (ヒト) Saccharomyces cerevisiae RM11-1a (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: 3.3 Å | ||||||||||||
データ登録者 | Mao, Y.D. | ||||||||||||
資金援助 | 中国, 米国, 3件
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引用 | ジャーナル: Nature / 年: 2019 タイトル: Cryo-EM structures and dynamics of substrate-engaged human 26S proteasome. 著者: Yuanchen Dong / Shuwen Zhang / Zhaolong Wu / Xuemei Li / Wei Li Wang / Yanan Zhu / Svetla Stoilova-McPhie / Ying Lu / Daniel Finley / Youdong Mao / 要旨: The proteasome is an ATP-dependent, 2.5-megadalton molecular machine that is responsible for selective protein degradation in eukaryotic cells. Here we present cryo-electron microscopy structures of ...The proteasome is an ATP-dependent, 2.5-megadalton molecular machine that is responsible for selective protein degradation in eukaryotic cells. Here we present cryo-electron microscopy structures of the substrate-engaged human proteasome in seven conformational states at 2.8-3.6 Å resolution, captured during breakdown of a polyubiquitylated protein. These structures illuminate a spatiotemporal continuum of dynamic substrate-proteasome interactions from ubiquitin recognition to substrate translocation, during which ATP hydrolysis sequentially navigates through all six ATPases. There are three principal modes of coordinated hydrolysis, featuring hydrolytic events in two oppositely positioned ATPases, in two adjacent ATPases and in one ATPase at a time. These hydrolytic modes regulate deubiquitylation, initiation of translocation and processive unfolding of substrates, respectively. Hydrolysis of ATP powers a hinge-like motion in each ATPase that regulates its substrate interaction. Synchronization of ATP binding, ADP release and ATP hydrolysis in three adjacent ATPases drives rigid-body rotations of substrate-bound ATPases that are propagated unidirectionally in the ATPase ring and unfold the substrate. | ||||||||||||
履歴 |
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構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
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PDBx/mmCIF形式 | 6msj.cif.gz | 2.3 MB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb6msj.ent.gz | 表示 | PDB形式 | |
PDBx/mmJSON形式 | 6msj.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
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-検証レポート
文書・要旨 | 6msj_validation.pdf.gz | 1.6 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 6msj_full_validation.pdf.gz | 1.7 MB | 表示 | |
XML形式データ | 6msj_validation.xml.gz | 295.2 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 6msj_validation.cif.gz | 475.6 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/ms/6msj ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/ms/6msj | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 9221MC 9215C 9216C 9217C 9218C 9219C 9220C 9222C 9223C 9224C 9225C 9226C 9227C 9228C 9229C 6msbC 6msdC 6mseC 6msgC 6mshC 6mskC M: このデータのモデリングに利用したマップデータ C: 同じ文献を引用 (文献) |
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類似構造データ | |
電子顕微鏡画像生データ | EMPIAR-10669 (タイトル: Cryo-EM dataset of the substrate-engaged human 26S proteasome Data size: 13.9 TB Data #1: Drift-corrected frame-averaged super-counting mode micrographs and extracted particles of substrate-engaged human 26S proteasome [micrographs - single frame]) |
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
-26S proteasome non-ATPase regulatory subunit ... , 11種, 11分子 UVWXYZabcdf
#1: タンパク質 | 分子量: 105958.234 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMD1 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: Q99460 |
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#2: タンパク質 | 分子量: 60935.297 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMD3 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: O43242 |
#3: タンパク質 | 分子量: 52979.359 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMD12 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: O00232 |
#4: タンパク質 | 分子量: 47526.688 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMD11 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: O00231 |
#5: タンパク質 | 分子量: 45592.285 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMD6, KIAA0107, PFAAP4 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: Q15008 |
#6: タンパク質 | 分子量: 37086.441 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMD7, MOV34L / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P51665 |
#7: タンパク質 | 分子量: 42995.359 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMD13 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: Q9UNM6 |
#8: タンパク質 | 分子量: 40781.590 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMD4, MCB1 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P55036 |
#9: タンパク質 | 分子量: 34488.824 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMD14, POH1 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) 参照: UniProt: O00487, 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; オメガペプチターゼ |
#10: タンパク質 | 分子量: 39536.676 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMD8 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P48556 |
#12: タンパク質 | 分子量: 98425.414 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMD2, TRAP2 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: Q13200 |
-タンパク質 , 2種, 2分子 eB
#11: タンパク質 | 分子量: 8284.611 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: SEM1, C7orf76, DSS1, SHFDG1, SHFM1 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P60896 |
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#14: タンパク質 | 分子量: 49260.504 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P62191 |
-26S proteasome regulatory subunit ... , 5種, 5分子 ACDEF
#13: タンパク質 | 分子量: 48700.805 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMC2, MSS1 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P35998 |
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#15: タンパク質 | 分子量: 44852.121 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMC5, SUG1 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P62195 |
#16: タンパク質 | 分子量: 47426.141 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMC4, MIP224, TBP7 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P43686 |
#17: タンパク質 | 分子量: 45867.027 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMC6 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: A0A087X2I1, UniProt: P62333*PLUS |
#18: タンパク質 | 分子量: 49266.457 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMC3, TBP1 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P17980 |
-タンパク質・ペプチド , 1種, 1分子 v
#19: タンパク質・ペプチド | 分子量: 3081.790 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae RM11-1a (パン酵母) 発現宿主: Escherichia coli K-12 (大腸菌) |
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-Proteasome subunit alpha type- ... , 8種, 14分子 GHhIiJjKkLlMmg
#20: タンパク質 | 分子量: 27301.262 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMA6, PROS27 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P60900, proteasome endopeptidase complex | ||||||||||||
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#21: タンパク質 | 分子量: 25796.338 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMA2, HC3, PSC3 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P25787, proteasome endopeptidase complex #22: タンパク質 | 分子量: 29394.648 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMA4, HC9, PSC9 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P25789, proteasome endopeptidase complex #23: タンパク質 | 分子量: 27798.695 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMA7, HSPC / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: O14818, proteasome endopeptidase complex #24: タンパク質 | 分子量: 26304.779 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMA5 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P28066, proteasome endopeptidase complex #25: タンパク質 | 分子量: 30150.277 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMA1, HC2, NU, PROS30, PSC2 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P25786, proteasome endopeptidase complex #26: タンパク質 | 分子量: 28338.057 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMA3, HC8, PSC8 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P25788, proteasome endopeptidase complex #34: タンパク質 | | 分子量: 26727.658 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMA6, PROS27 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P60900, proteasome endopeptidase complex |
-Proteasome subunit beta type- ... , 7種, 14分子 NnOoPpQqRrSsTt
#27: タンパク質 | 分子量: 25246.455 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMB6, LMPY, Y / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P28072, proteasome endopeptidase complex #28: タンパク質 | 分子量: 29869.223 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMB7, Z / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: Q99436, proteasome endopeptidase complex #29: タンパク質 | 分子量: 22841.701 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMB3 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P49720, proteasome endopeptidase complex #30: タンパク質 | 分子量: 22864.277 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMB2 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P49721, proteasome endopeptidase complex #31: タンパク質 | 分子量: 28379.053 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMB5, LMPX, MB1, X / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P28074, proteasome endopeptidase complex #32: タンパク質 | 分子量: 26391.201 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMB1, PSC5 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P20618, proteasome endopeptidase complex #33: タンパク質 | 分子量: 29099.986 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PSMB4, PROS26 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P28070, proteasome endopeptidase complex |
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-非ポリマー , 4種, 10分子
#35: 化合物 | ChemComp-ZN / | ||||
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#36: 化合物 | ChemComp-ATP / #37: 化合物 | ChemComp-MG / #38: 化合物 | ChemComp-ADP / | |
-詳細
Has protein modification | Y |
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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: Proteasome / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#13, #15-#32 / 由来: RECOMBINANT |
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分子量 | 実験値: NO |
由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
由来(組換発現) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
緩衝液 | pH: 7.5 |
試料 | 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES |
試料支持 | 詳細: unspecified |
急速凍結 | 凍結剤: ETHANE |
-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 |
電子銃 | 電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD |
撮影 | 電子線照射量: 44 e/Å2 フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) |
-解析
ソフトウェア | 名称: PHENIX / バージョン: 1.13_2998: / 分類: 精密化 |
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CTF補正 | タイプ: NONE |
3次元再構成 | 解像度: 3.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 288915 / 対称性のタイプ: POINT |