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万見
- PDB-6wqh: Molecular basis for the ATPase-powered substrate translocation by... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6wqh
タイトルMolecular basis for the ATPase-powered substrate translocation by the Lon AAA+ protease
要素
  • Ig2 substrate
  • Lon protease
キーワードMOTOR PROTEIN / Lon AAA+ / protease / cryo-EM / dual pore-loops
機能・相同性
機能・相同性情報


endopeptidase La / ATP-dependent peptidase activity / protein quality control for misfolded or incompletely synthesized proteins / cellular response to heat / sequence-specific DNA binding / serine-type endopeptidase activity / ATP hydrolysis activity / ATP binding / identical protein binding / metal ion binding / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Lon protease, bacterial / Lon protease, bacterial/eukaryotic-type / Peptidase S16, active site / ATP-dependent serine proteases, lon family, serine active site. / Lon proteolytic domain profile. / Peptidase S16, Lon proteolytic domain / Lon protease / Lon protease (S16) C-terminal proteolytic domain / Lon protease, N-terminal domain superfamily / Lon N-terminal domain profile. ...Lon protease, bacterial / Lon protease, bacterial/eukaryotic-type / Peptidase S16, active site / ATP-dependent serine proteases, lon family, serine active site. / Lon proteolytic domain profile. / Peptidase S16, Lon proteolytic domain / Lon protease / Lon protease (S16) C-terminal proteolytic domain / Lon protease, N-terminal domain superfamily / Lon N-terminal domain profile. / Lon protease, N-terminal domain / ATP-dependent protease La (LON) substrate-binding domain / Found in ATP-dependent protease La (LON) / PUA-like superfamily / ATPase family associated with various cellular activities (AAA) / ATPase, AAA-type, core / Ribosomal protein S5 domain 2-type fold, subgroup / Ribosomal protein S5 domain 2-type fold / 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
Chem-4KZ / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER / Lon protease
類似検索 - 構成要素
生物種Meiothermus taiwanensis (バクテリア)
Dictyostelium discoideum (キイロタマホコリカビ)
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: 3.6 Å
データ登録者Zhang, K. / Li, S. / Hsiehb, K. / Sub, S. / Pintilie, G. / Chiu, W. / Chang, C.
資金援助 米国, 3件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)P41GM103832 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM079429 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)S10OD021600 米国
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2021
タイトル: Molecular basis for ATPase-powered substrate translocation by the Lon AAA+ protease.
著者: Shanshan Li / Kan-Yen Hsieh / Shih-Chieh Su / Grigore D Pintilie / Kaiming Zhang / Chung-I Chang /
要旨: The Lon AAA+ (adenosine triphosphatases associated with diverse cellular activities) protease (LonA) converts ATP-fuelled conformational changes into sufficient mechanical force to drive ...The Lon AAA+ (adenosine triphosphatases associated with diverse cellular activities) protease (LonA) converts ATP-fuelled conformational changes into sufficient mechanical force to drive translocation of a substrate into a hexameric proteolytic chamber. To understand the structural basis for the substrate translocation process, we determined the cryo-electron microscopy (cryo-EM) structure of Meiothermus taiwanensis LonA (MtaLonA) in a substrate-engaged state at 3.6 Å resolution. Our data indicate that substrate interactions are mediated by the dual pore loops of the ATPase domains, organized in spiral staircase arrangement from four consecutive protomers in different ATP-binding and hydrolysis states. However, a closed AAA+ ring is maintained by two disengaged ADP-bound protomers transiting between the lowest and highest position. This structure reveals a processive rotary translocation mechanism mediated by LonA-specific nucleotide-dependent allosteric coordination among the ATPase domains, which is induced by substrate binding.
履歴
登録2020年4月28日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02021年6月9日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年10月13日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author / database_2
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession
改定 1.22021年11月17日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.journal_volume

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-21870
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Lon protease
B: Lon protease
C: Lon protease
F: Lon protease
D: Lon protease
E: Lon protease
S: Ig2 substrate
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)538,09818
ポリマ－533,1657
非ポリマー4,93411
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: microscopy
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

#1: タンパク質
Lon protease / ATP-dependent protease La


分子量: 88701.766 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Meiothermus taiwanensis (バクテリア)
遺伝子: lonA1, lon
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
参照: UniProt: A0A059VAZ3, endopeptidase La
#2: タンパク質・ペプチド Ig2 substrate


分子量: 954.168 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Unfolded substate
由来: (組換発現) Dictyostelium discoideum (キイロタマホコリカビ)
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
#3: 化合物 ChemComp-AGS / PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER / ATP-GAMMA-S / ADENOSINE 5'-(3-THIOTRIPHOSPHATE) / ADENOSINE 5'-(GAMMA-THIOTRIPHOSPHATE) / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE MONOTHIOPHOSPHATE / ATP-γ-S


分子量: 523.247 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H16N5O12P3S / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
コメント: ATP-gamma-S, エネルギー貯蔵分子類似体*YM
#4: 化合物
ChemComp-4KZ / N-[(1R)-1-(dihydroxyboranyl)-2-phenylethyl]-Nalpha-(pyrazin-2-ylcarbonyl)-L-phenylalaninamide


分子量: 418.253 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 合成 / 式: C22H23BN4O4 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#5: 化合物 ChemComp-ADP / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP


分子量: 427.201 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H15N5O10P2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: ADP, エネルギー貯蔵分子*YM
研究の焦点であるリガンドがあるかY
配列の詳細The substrate Ig2 is in the unfolded state, the side chains can not be modeled and are listed as ...The substrate Ig2 is in the unfolded state, the side chains can not be modeled and are listed as UNK in the sequence and coordinates. The complete studied sequence is the following: MTVKPAPSAEHSYAEGEGLVKVFDNAPAEFTIFAVDTKGVARTDGGDP FEVAINGPDGLVVDAKVTDNNDGTYGVVYDAPVEGNYNVNVTLRGNPI KNMPIDVKAIEGANGEDSSFGSFTFTVAAKNKKGEVKTYGGDKFEVSI TGPAEEITLDACDNQDGTYTAAYSLVGNGRFSTGVKLNGKHIEGSPFK QVLGNPGKKNPEVKSFTTTRTAN

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
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

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試料調製

構成要素
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1Meiothermus taiwanensis LonA (MtaLonA) in a substrate-engaged stateCOMPLEX#1-#20MULTIPLE SOURCES
2Lon proteaseCOMPLEX#11RECOMBINANT
3Ig2 substrateCOMPLEX#21RECOMBINANT
分子量値: 0.36 MDa / 実験値: NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Meiothermus taiwanensis (バクテリア)172827
23Dictyostelium discoideum (キイロタマホコリカビ)44689
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)866768
23Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)866768
緩衝液pH: 8
試料濃度: 0.15 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 %

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
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 / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 70 µm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 6 sec. / 電子線照射量: 8.5 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
実像数: 1800
画像スキャン動画フレーム数/画像: 30

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1EMAN22.3粒子像選択
2EPU2画像取得
4CTFFIND4.13CTF補正
7UCSF Chimera1.13.1モデルフィッティング
11RELION3.0.2分類
12RELION3.0.2３次元再構成
13PHENIX1.18モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 23487 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築PDB-ID: 4YPL

4ypl

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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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