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- EMDB-37853: Cryo-EM structure of H. thermoluteolus GroEL-GroES2 football complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-37853
タイトルCryo-EM structure of H. thermoluteolus GroEL-GroES2 football complex
マップデータ
試料
  • 複合体: H. thermoluteolus GroEL-GroES2 football complex bound with ADP-Mg2+
    • 複合体: H. thermoluteolus GroEL
      • タンパク質・ペプチド: Chaperonin GroEL
    • 複合体: H. thermoluteolus GroES
      • タンパク質・ペプチド: Co-chaperonin GroES
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードChaperone / Chaperonin / ATPase / protein folding
機能・相同性
機能・相同性情報


chaperonin ATPase / : / protein folding chaperone / isomerase activity / ATP-dependent protein folding chaperone / unfolded protein binding / protein-folding chaperone binding / protein refolding / ATP binding / metal ion binding / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Chaperonin GroES, conserved site / Chaperonins cpn10 signature. / Chaperonin 10 Kd subunit / GroES chaperonin family / GroES chaperonin superfamily / Chaperonin 10 Kd subunit / Chaperonin Cpn60, conserved site / Chaperonins cpn60 signature. / Chaperonin Cpn60/GroEL / GroEL-like equatorial domain superfamily ...Chaperonin GroES, conserved site / Chaperonins cpn10 signature. / Chaperonin 10 Kd subunit / GroES chaperonin family / GroES chaperonin superfamily / Chaperonin 10 Kd subunit / Chaperonin Cpn60, conserved site / Chaperonins cpn60 signature. / Chaperonin Cpn60/GroEL / GroEL-like equatorial domain superfamily / TCP-1-like chaperonin intermediate domain superfamily / GroEL-like apical domain superfamily / TCP-1/cpn60 chaperonin family / Chaperonin Cpn60/GroEL/TCP-1 family / GroES-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Co-chaperonin GroES / Chaperonin GroEL
類似検索 - 構成要素
生物種Hydrogenophilus thermoluteolus (バクテリア)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.5 Å
データ登録者Liao Z / Gopalasingam CC / Kameya M / Gerle C / Shigematsu H / Ishii M / Arakawa T / Fushinobu S
資金援助 日本, 2件
OrganizationGrant number国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)23H00322 日本
Japan Science and TechnologyJPMJSP2108 日本
引用ジャーナル: Structure / 年: 2024
タイトル: Structural insights into thermophilic chaperonin complexes.
著者: Zengwei Liao / Chai C Gopalasingam / Masafumi Kameya / Christoph Gerle / Hideki Shigematsu / Masaharu Ishii / Takatoshi Arakawa / Shinya Fushinobu /
要旨: Group I chaperonins are dual heptamer protein complexes that play significant roles in protein homeostasis. The structure and function of the Escherichia coli chaperonin are well characterized. ...Group I chaperonins are dual heptamer protein complexes that play significant roles in protein homeostasis. The structure and function of the Escherichia coli chaperonin are well characterized. However, the dynamic properties of chaperonins, such as large ATPase-dependent conformational changes by binding of lid-like co-chaperonin GroES, have made structural analyses challenging, and our understanding of these changes during the turnover of chaperonin complex formation is limited. In this study, we used single-particle cryogenic electron microscopy to investigate the structures of GroES-bound chaperonin complexes from the thermophilic hydrogen-oxidizing bacteria Hydrogenophilus thermoluteolus and Hydrogenobacter thermophilus in the presence of ATP and AMP-PNP. We captured the structure of an intermediate state chaperonin complex, designated as an asymmetric football-shaped complex, and performed analyses to decipher the dynamic structural variations. Our structural analyses of inter- and intra-subunit communications revealed a unique mechanism of complex formation through the binding of a second GroES to a bullet-shaped complex.
履歴
登録2023年10月20日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年3月27日-
マップ公開2024年3月27日-
更新2024年6月19日-
現状2024年6月19日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_37853.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_37853.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 476.8 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

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明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.84 Å/pix.
x 500 pix.
= 420. Å		0.84 Å/pix.
x 500 pix.
= 420. Å		0.84 Å/pix.
x 500 pix.
= 420. Å

表面

投影像

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断面 (2/3)

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.84 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.08
最小 - 最大-0.1874531 - 0.6780452
平均 (標準偏差)-0.00027881007 (±0.014757009)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ500500500
Spacing500500500
セルA=B=C: 420.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_37853_msk_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: Output sharpened map by NU-refinement of cryoSPARC

ファイルemd_37853_additional_1.map
注釈Output sharpened map by NU-refinement of cryoSPARC
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: Map sharpened using deepEMhancer

ファイルemd_37853_additional_2.map
注釈Map sharpened using deepEMhancer
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_37853_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_37853_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : H. thermoluteolus GroEL-GroES2 football complex bound with ADP-Mg2+

全体名称: H. thermoluteolus GroEL-GroES2 football complex bound with ADP-Mg2+
要素
  • 複合体: H. thermoluteolus GroEL-GroES2 football complex bound with ADP-Mg2+
    • 複合体: H. thermoluteolus GroEL
      • タンパク質・ペプチド: Chaperonin GroEL
    • 複合体: H. thermoluteolus GroES
      • タンパク質・ペプチド: Co-chaperonin GroES
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: H. thermoluteolus GroEL-GroES2 football complex bound with ADP-Mg2+

超分子名称: H. thermoluteolus GroEL-GroES2 football complex bound with ADP-Mg2+
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
詳細: 6.76 mg/mL native GroEL was mixed with 3.7 mg/mL recombinant GroES followed by addition of 2 mM ATP in imaging buffer supplemented by detergents (0.1% 3-((3-cholamidopropyl) dimethylammonio)- ...詳細: 6.76 mg/mL native GroEL was mixed with 3.7 mg/mL recombinant GroES followed by addition of 2 mM ATP in imaging buffer supplemented by detergents (0.1% 3-((3-cholamidopropyl) dimethylammonio)-1-propanesulfonate (CHAPS), 0.05% n-Octyl-beta-D-glucopyranoside)
由来(天然)生物種: Hydrogenophilus thermoluteolus (バクテリア) / 株: TH-1
分子量理論値: 73 kDa/nm

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超分子 #2: H. thermoluteolus GroEL

超分子名称: H. thermoluteolus GroEL / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1

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超分子 #3: H. thermoluteolus GroES

超分子名称: H. thermoluteolus GroES / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2

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分子 #1: Chaperonin GroEL

分子名称: Chaperonin GroEL / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 14 / 光学異性体: LEVO / EC番号: chaperonin ATPase
由来(天然)生物種: Hydrogenophilus thermoluteolus (バクテリア) / 株: TH-1
分子量理論値: 56.08134 KDa
配列文字列: AAKEVKFHDS ARERLVAGVN LLANAVKTTL GPKGRNVVIE RSFGAPIVTK DGVTVAKEIE LKDKFENMGA QMVKEVASKT ADVAGDGTT TATVLAQAIV REGMKYVAAG MNPMDLKRGI DKAVTAIVEE LKAISKPCST TKEIAQVGTI SANADSSIGE I IAQAMDKV ...文字列:
AAKEVKFHDS ARERLVAGVN LLANAVKTTL GPKGRNVVIE RSFGAPIVTK DGVTVAKEIE LKDKFENMGA QMVKEVASKT ADVAGDGTT TATVLAQAIV REGMKYVAAG MNPMDLKRGI DKAVTAIVEE LKAISKPCST TKEIAQVGTI SANADSSIGE I IAQAMDKV GKEGVITVED GKSLENELEV VEGMQFDRGY LSPYFINNPD KQVAVLDNPY ILLHDKKISN IRDLLPVLEQ VA KAGRPLL IIAEDVEGEA LATLVVNNLR GILKTCAVKA PGFGDRRKAM LQDIAILTGG TVISEEVGLS LEKATLEDLG QAK RVEVAK EHTTIIDGAG DPAKIQARVK EIRVQIEEAT SDYDREKLQE RVAKLAGGVA VIKVGAATEV EMKEKKARVE DALH ATRAA VEEGIVPGGG VALLRAREAA VAKGLKGDNP DQEAGIKIVL RAVEQPLREI VANAGEEPSV IVAKVLEGKG NYGYN AATG EFGDMIEMGV LDPTKVTRSA LQNAASVAGL MLTTECMIAE APKD

UniProtKB: Chaperonin GroEL

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分子 #2: Co-chaperonin GroES

分子名称: Co-chaperonin GroES / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 14 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Hydrogenophilus thermoluteolus (バクテリア) / 株: TH-1
分子量理論値: 10.224831 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列:
KLRPLHDRVV VKRIEAERKT ASGIVIPDTA GEKPDQGEVL AVGDGKILDD GSKRPMAVKV GDKVLFGKYA GQTVKVEGEE LLVLREDDI MAVIE

UniProtKB: Co-chaperonin GroES

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分子 #3: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 14 / 式: ADP
分子量理論値: 427.201 Da
Chemical component information

ChemComp-ADP:
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP / ADP, エネルギー貯蔵分子*YM

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分子 #4: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 14 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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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

緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMC8H18N2O4SHEPES
100.0 mMKClPotassium chloride
5.0 mMMgCl2Magnesium chloride
2.0 mMAdenosine triphosphate
0.1 %3-((3-cholamidopropyl) dimethylammonio)-1-propanesulfonate
0.05 %n-Octyl-beta-D-glucopyranoside
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: PLASMA CLEANING / 前処理 - 時間: 20 sec. / 前処理 - 雰囲気: OTHER / 詳細: Grids were freshly treated using Gatan Solarus II
凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 281 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: Blot force 0, blot time 8 s.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1233 / 平均露光時間: 4.95 sec. / 平均電子線量: 50.0 e/Å2
電子線加速電圧: 200 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）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 120000
試料ステージホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成想定した対称性 - 点群: D7 (2回x7回 2面回転対称)
解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.3) / 使用した粒子像数: 103957
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4)
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4)

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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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