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- PDB-7nj0: CryoEM structure of the human Separase-Cdk1-cyclin B1-Cks1 complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7nj0
タイトルCryoEM structure of the human Separase-Cdk1-cyclin B1-Cks1 complex
要素
  • Cyclin-dependent kinase 1
  • Cyclin-dependent kinases regulatory subunit 1
  • G2/mitotic-specific cyclin-B1,G2/mitotic-specific cyclin-B1
  • Securin,Separin
キーワードHYDROLASE / autoinhibition phosphate-binding pocket pseudosubstrate Scc1
機能・相同性
機能・相同性情報


negative regulation of sister chromatid cohesion / separase / regulation of Schwann cell differentiation / cyclin A1-CDK1 complex / regulation of attachment of mitotic spindle microtubules to kinetochore / pronuclear fusion / cyclin B1-CDK1 complex / positive regulation of mitochondrial ATP synthesis coupled electron transport / Mitotic Prophase / positive regulation of mitotic sister chromatid segregation ...negative regulation of sister chromatid cohesion / separase / regulation of Schwann cell differentiation / cyclin A1-CDK1 complex / regulation of attachment of mitotic spindle microtubules to kinetochore / pronuclear fusion / cyclin B1-CDK1 complex / positive regulation of mitochondrial ATP synthesis coupled electron transport / Mitotic Prophase / positive regulation of mitotic sister chromatid segregation / meiotic chromosome separation / histone kinase activity / mitotic cell cycle phase transition / Golgi disassembly / microtubule cytoskeleton organization involved in mitosis / ventricular cardiac muscle cell development / G2/M DNA replication checkpoint / E2F-enabled inhibition of pre-replication complex formation / Depolymerization of the Nuclear Lamina / positive regulation of attachment of spindle microtubules to kinetochore / MASTL Facilitates Mitotic Progression / mitotic sister chromatid separation / regulation of mitotic cell cycle spindle assembly checkpoint / Activation of NIMA Kinases NEK9, NEK6, NEK7 / homologous chromosome segregation / mitotic nuclear membrane disassembly / : / cyclin A2-CDK1 complex / Phosphorylation of Emi1 / patched binding / establishment of mitotic spindle localization / meiotic spindle organization / Transcriptional regulation by RUNX2 / Nuclear Pore Complex (NPC) Disassembly / Phosphorylation of the APC/C / outer kinetochore / positive regulation of mitotic metaphase/anaphase transition / Transcription of E2F targets under negative control by p107 (RBL1) and p130 (RBL2) in complex with HDAC1 / protein localization to kinetochore / RNA polymerase II CTD heptapeptide repeat Y1 kinase activity / RNA polymerase II CTD heptapeptide repeat S2 kinase activity / RNA polymerase II CTD heptapeptide repeat T4 kinase activity / RNA polymerase II CTD heptapeptide repeat S5 kinase activity / RNA polymerase II CTD heptapeptide repeat S7 kinase activity / Initiation of Nuclear Envelope (NE) Reformation / Polo-like kinase mediated events / response to copper ion / cyclin-dependent protein serine/threonine kinase activator activity / Golgi Cisternae Pericentriolar Stack Reorganization / Condensation of Prometaphase Chromosomes / centrosome cycle / chromosome condensation / [RNA-polymerase]-subunit kinase / cyclin-dependent protein serine/threonine kinase regulator activity / SCF ubiquitin ligase complex / mitotic metaphase chromosome alignment / MAPK3 (ERK1) activation / cyclin-dependent protein kinase activity / response to amine / G1/S-Specific Transcription / mitotic G2 DNA damage checkpoint signaling / microtubule organizing center / : / Regulation of APC/C activators between G1/S and early anaphase / ubiquitin-like protein ligase binding / mitotic cytokinesis / mitotic sister chromatid segregation / catalytic activity / regulation of embryonic development / cysteine-type endopeptidase inhibitor activity / protein deubiquitination / response to axon injury / chromosome organization / cyclin-dependent kinase / cyclin-dependent protein serine/threonine kinase activity / Chk1/Chk2(Cds1) mediated inactivation of Cyclin B:Cdk1 complex / Regulation of MITF-M-dependent genes involved in cell cycle and proliferation / Cyclin A/B1/B2 associated events during G2/M transition / response to cadmium ion / Nuclear events stimulated by ALK signaling in cancer / cyclin-dependent protein kinase holoenzyme complex / positive regulation of cardiac muscle cell proliferation / positive regulation of G2/M transition of mitotic cell cycle / epithelial cell differentiation / RNA polymerase II CTD heptapeptide repeat kinase activity / Loss of Nlp from mitotic centrosomes / Loss of proteins required for interphase microtubule organization from the centrosome / peptidyl-threonine phosphorylation / ERK1 and ERK2 cascade / Recruitment of mitotic centrosome proteins and complexes / Hsp70 protein binding / APC/C:Cdc20 mediated degradation of Cyclin B / positive regulation of mitotic cell cycle / cysteine-type peptidase activity / Recruitment of NuMA to mitotic centrosomes / Anchoring of the basal body to the plasma membrane / Resolution of Sister Chromatid Cohesion / cyclin binding / regulation of mitotic cell cycle / TP53 Regulates Transcription of Genes Involved in G2 Cell Cycle Arrest
類似検索 - 分子機能
Securin sister-chromatid separation inhibitor / Securin sister-chromatid separation inhibitor / Peptidase C50, separase / SEPARIN core domain / Peptidase family C50 / SEPARIN core domain profile. / : / Cyclin-dependent kinase, regulatory subunit / Cyclin-dependent kinase, regulatory subunit superfamily / Cyclin-dependent kinase regulatory subunit ...Securin sister-chromatid separation inhibitor / Securin sister-chromatid separation inhibitor / Peptidase C50, separase / SEPARIN core domain / Peptidase family C50 / SEPARIN core domain profile. / : / Cyclin-dependent kinase, regulatory subunit / Cyclin-dependent kinase, regulatory subunit superfamily / Cyclin-dependent kinase regulatory subunit / Cyclin-dependent kinases regulatory subunits signature 1. / Cyclin-dependent kinases regulatory subunits signature 2. / Cyclin-dependent kinase regulatory subunit / : / Cyclin, C-terminal domain / : / Cyclins signature. / Cyclin / Cyclin, C-terminal domain / Cyclin_C / Cyclin, N-terminal / Cyclin, N-terminal domain / Cyclin-like / domain present in cyclins, TFIIB and Retinoblastoma / Cyclin-like superfamily / : / Phosphorylase Kinase; domain 1 / Phosphorylase Kinase; domain 1 / Transferase(Phosphotransferase) domain 1 / Transferase(Phosphotransferase); domain 1 / Serine/threonine-protein kinase, active site / Serine/Threonine protein kinases active-site signature. / Protein kinase domain / Serine/Threonine protein kinases, catalytic domain / Protein kinase, ATP binding site / Protein kinases ATP-binding region signature. / Protein kinase domain profile. / Protein kinase domain / Protein kinase-like domain superfamily / 2-Layer Sandwich / Orthogonal Bundle / Mainly Alpha / Alpha Beta
類似検索 - ドメイン・相同性
PHOSPHATE ION / Securin / Cyclin-dependent kinase 1 / G2/mitotic-specific cyclin-B1 / Cyclin-dependent kinases regulatory subunit 1 / Separin
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
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Yu, J. / Raia, P. / Ghent, C.M. / Raisch, T. / Sadian, Y. / Barford, D. / Raunser, S. / Morgan, D.O. / Boland, A.
資金援助 スイス, 米国, 2件
組織認可番号国
Swiss National Science Foundation310030_185235 スイス
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35-GM118053 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2021
タイトル: Structural basis of human separase regulation by securin and CDK1-cyclin B1.
著者: Jun Yu / Pierre Raia / Chloe M Ghent / Tobias Raisch / Yashar Sadian / Simone Cavadini / Pramod M Sabale / David Barford / Stefan Raunser / David O Morgan / Andreas Boland /
要旨: In early mitosis, the duplicated chromosomes are held together by the ring-shaped cohesin complex. Separation of chromosomes during anaphase is triggered by separase-a large cysteine endopeptidase ...In early mitosis, the duplicated chromosomes are held together by the ring-shaped cohesin complex. Separation of chromosomes during anaphase is triggered by separase-a large cysteine endopeptidase that cleaves the cohesin subunit SCC1 (also known as RAD21). Separase is activated by degradation of its inhibitors, securin and cyclin B, but the molecular mechanisms of separase regulation are not clear. Here we used cryogenic electron microscopy to determine the structures of human separase in complex with either securin or CDK1-cyclin B1-CKS1. In both complexes, separase is inhibited by pseudosubstrate motifs that block substrate binding at the catalytic site and at nearby docking sites. As in Caenorhabditis elegans and yeast, human securin contains its own pseudosubstrate motifs. By contrast, CDK1-cyclin B1 inhibits separase by deploying pseudosubstrate motifs from intrinsically disordered loops in separase itself. One autoinhibitory loop is oriented by CDK1-cyclin B1 to block the catalytic sites of both separase and CDK1. Another autoinhibitory loop blocks substrate docking in a cleft adjacent to the separase catalytic site. A third separase loop contains a phosphoserine that promotes complex assembly by binding to a conserved phosphate-binding pocket in cyclin B1. Our study reveals the diverse array of mechanisms by which securin and CDK1-cyclin B1 bind and inhibit separase, providing the molecular basis for the robust control of chromosome segregation.
履歴
登録2021年2月14日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02021年8月4日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年8月18日Group: Database references / カテゴリ: citation / database_2
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession
改定 1.22024年11月13日Group: Data collection / Refinement description / Structure summary
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_3d_fitting_list / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_initial_refinement_model / pdbx_modification_feature
Item: _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id ..._em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type / _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification

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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-12368
  • 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: Securin,Separin
B: Cyclin-dependent kinase 1
C: G2/mitotic-specific cyclin-B1,G2/mitotic-specific cyclin-B1
D: Cyclin-dependent kinases regulatory subunit 1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)343,7445
ポリマ－343,6494
非ポリマー951
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area12410 Å2
ΔGint-66 kcal/mol
Surface area73870 Å2
手法PISA

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要素

#1: タンパク質 Securin,Separin / Esp1-associated protein / Pituitary tumor-transforming gene 1 protein / Tumor-transforming protein ...Esp1-associated protein / Pituitary tumor-transforming gene 1 protein / Tumor-transforming protein 1 / hPTTG / Caspase-like protein ESPL1 / Extra spindle poles-like 1 protein / Separase


分子量: 244677.328 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: PTTG1, EAP1, PTTG, TUTR1, ESPL1, ESP1, KIAA0165
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: O95997, UniProt: Q14674, separase
#2: タンパク質 Cyclin-dependent kinase 1 / CDK1 / Cell division control protein 2 homolog / Cell division protein kinase 1 / p34 protein kinase


分子量: 36667.098 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: CDK1, CDC2, CDC28A, CDKN1, P34CDC2
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P06493, cyclin-dependent kinase, [RNA-polymerase]-subunit kinase
#3: タンパク質 G2/mitotic-specific cyclin-B1,G2/mitotic-specific cyclin-B1


分子量: 52625.723 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: CCNB1, CCNB
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P14635
#4: タンパク質 Cyclin-dependent kinases regulatory subunit 1 / CKS-1


分子量: 9679.211 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: CKS1B, CKS1, PNAS-143, PNAS-16
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P61024
#5: 化合物 ChemComp-PO4 / PHOSPHATE ION / ホスファ-ト


分子量: 94.971 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: PO4
研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationY

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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

構成要素名称: Mutual inhibitory complex of human separase-Cdk1-cyclin B1-Cks1 (CCC) complex.
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#4 / 由来: RECOMBINANT
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: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
緩衝液pH: 7.8
試料濃度: 0.05 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: The sample was monodisperse. We use graphene oxide-coated EM grids.
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: LEICA EM GP / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 90 % / 凍結前の試料温度: 293 K

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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 / 倍率（公称値）: 105000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1300 nm / Calibrated defocus min: 1300 nm / 最大 デフォーカス（補正後）: 2500 nm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: COMA FREE
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: 3 sec. / 電子線照射量: 78 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 5 / 実像数: 13640

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.18rc5_3822: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
2Topaz粒子像選択
3EPU画像取得
5GctfCTF補正
6cryoSPARCCTF補正
9Cootモデルフィッティング
10UCSF Chimeraモデルフィッティング
15RELION３次元再構成
16PHENIX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: 312836 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: AB INITIO MODEL
原子モデル構築
IDPDB-ID 3D fitting-IDAccession codeInitial refinement model-IDSource nameタイプ
11QMZ

1qmz

11QMZ1PDBexperimental model
24YC3

4yc3

14YC32PDBexperimental model
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00414638
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.59519883
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d14.6221964
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0392285
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0052528

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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://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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