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- EMDB-47234: Human mitochondrial ClpP in complex with Bortezomib -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-47234
タイトルHuman mitochondrial ClpP in complex with Bortezomib
マップデータClpP-BZ sharpened map
試料
  • 複合体: Human mitochondrial ClpP in complex with Bortezomib
    • タンパク質・ペプチド: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit, mitochondrial
  • リガンド: N-[(1R)-1-(DIHYDROXYBORYL)-3-METHYLBUTYL]-N-(PYRAZIN-2-YLCARBONYL)-L-PHENYLALANINAMIDE
キーワードMitochondrial protein / serine protease / structural protein
機能・相同性
機能・相同性情報


membrane protein proteolysis / mitochondrial protein catabolic process / endopeptidase Clp / endopeptidase Clp complex / ATP-dependent peptidase activity / protein quality control for misfolded or incompletely synthesized proteins / Mitochondrial protein degradation / : / peptidase activity / ATPase binding ...membrane protein proteolysis / mitochondrial protein catabolic process / endopeptidase Clp / endopeptidase Clp complex / ATP-dependent peptidase activity / protein quality control for misfolded or incompletely synthesized proteins / Mitochondrial protein degradation / : / peptidase activity / ATPase binding / endopeptidase activity / mitochondrial matrix / serine-type endopeptidase activity / mitochondrion / proteolysis / identical protein binding
類似検索 - 分子機能
ClpP, Ser active site / Endopeptidase Clp serine active site. / ClpP, histidine active site / Endopeptidase Clp histidine active site. / ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit / Clp protease proteolytic subunit /Translocation-enhancing protein TepA / Clp protease / ClpP/crotonase-like domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit, mitochondrial
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.4 Å
データ登録者Chen W / Yang J / Lander GC
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
National Science Foundation (NSF, United States) 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)S10OD032467 米国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)NS095892 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2026
タイトル: Cryo-EM structures of human ClpXP reveal mechanisms of assembly and proteolytic activation.
著者: Wenqian Chen / Gabriel C Lander / Jie Yang /
要旨: The human ClpXP complex (hClpXP) orchestrates mitochondrial protein quality control through targeted degradation of misfolded and unnecessary proteins. While bacterial ClpXP systems are well ...The human ClpXP complex (hClpXP) orchestrates mitochondrial protein quality control through targeted degradation of misfolded and unnecessary proteins. While bacterial ClpXP systems are well characterized, the assembly and regulation of human ClpXP remain poorly understood. In this study, we elucidate the complete assembly pathway of hClpXP through high-resolution cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures. Our findings confirm that hClpP exists as a single-ring heptamer in isolation and reveal a previously undocumented initial assembly complex in which hexameric hClpX first engages with heptameric hClpP. We further demonstrate how this interaction drives substantial conformational rearrangements that facilitate the formation of tetradecameric hClpP within the fully assembled complex. Notably, we characterize a unique eukaryotic sequence in hClpX, termed the E-loop, which plays a critical role in stabilizing hexamer assembly and maintaining ATPase activity. Additionally, we show that peptide binding at the hClpP active site triggers further structural changes essential for achieving full proteolytic competence. Together, these structures provide unprecedented mechanistic insights into the stepwise assembly and activation of hClpXP, significantly advancing our understanding of this essential mitochondrial protein degradation machinery.
履歴
登録2024年10月8日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年10月15日-
マップ公開2025年10月15日-
更新2026年3月11日-
現状2026年3月11日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_47234.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_47234.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈ClpP-BZ sharpened map
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.94 Å/pix.
x 300 pix.
= 282. Å		0.94 Å/pix.
x 300 pix.
= 282. Å		0.94 Å/pix.
x 300 pix.
= 282. Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.94 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: 0.4
最小 - 最大-2.017367 - 2.8315055
平均 (標準偏差)-0.00036482216 (±0.091671675)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 282.0 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_47234_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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ハーフマップ: ClpP-BZ half map A

ファイルemd_47234_half_map_1.map
注釈ClpP-BZ half map A
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: ClpP-BZ half map B

ファイルemd_47234_half_map_2.map
注釈ClpP-BZ half map B
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 : Human mitochondrial ClpP in complex with Bortezomib

全体名称: Human mitochondrial ClpP in complex with Bortezomib
要素
  • 複合体: Human mitochondrial ClpP in complex with Bortezomib
    • タンパク質・ペプチド: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit, mitochondrial
  • リガンド: N-[(1R)-1-(DIHYDROXYBORYL)-3-METHYLBUTYL]-N-(PYRAZIN-2-YLCARBONYL)-L-PHENYLALANINAMIDE

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超分子 #1: Human mitochondrial ClpP in complex with Bortezomib

超分子名称: Human mitochondrial ClpP in complex with Bortezomib / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 340 KDa

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分子 #1: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit, mitochondrial

分子名称: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit, mitochondrial
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 14 / 光学異性体: LEVO / EC番号: endopeptidase Clp
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 24.092797 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: LIPIVVEQTG RGERAYDIYS RLLRERIVCV MGPIDDSVAS LVIAQLLFLQ SESNKKPIHM YINSPGGVVT AGLAIYDTMQ YILNPICTW CVGQAASMGS LLLAAGTPGM RHSLPNSRIM IHQPSGGARG QATDIAIQAE EIMKLKKQLY NIYAKHTKQS L QVIESAME ...文字列:
LIPIVVEQTG RGERAYDIYS RLLRERIVCV MGPIDDSVAS LVIAQLLFLQ SESNKKPIHM YINSPGGVVT AGLAIYDTMQ YILNPICTW CVGQAASMGS LLLAAGTPGM RHSLPNSRIM IHQPSGGARG QATDIAIQAE EIMKLKKQLY NIYAKHTKQS L QVIESAME RDRYMSPMEA QEFGILDKVL VHPPQDGEDE PTLVQKEPVE AAPAAEPVPA ST

UniProtKB: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit, mitochondrial

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分子 #2: N-[(1R)-1-(DIHYDROXYBORYL)-3-METHYLBUTYL]-N-(PYRAZIN-2-YLCARBONYL...

分子名称: N-[(1R)-1-(DIHYDROXYBORYL)-3-METHYLBUTYL]-N-(PYRAZIN-2-YLCARBONYL)-L-PHENYLALANINAMIDE
タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 14 / 式: BO2
分子量理論値: 384.237 Da
Chemical component information

ChemComp-BO2:
N-[(1R)-1-(DIHYDROXYBORYL)-3-METHYLBUTYL]-N-(PYRAZIN-2-YLCARBONYL)-L-PHENYLALANINAMIDE / 薬剤, 抗がん剤*YM

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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

濃度15 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度名称式
25.0 mMHEPES
150.0 mMsodium chlorideNaCl
5.0 %glycerol
2.0 mMDithiothreitol
グリッドモデル: Quantifoil R0.6/1 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: GOLD / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec. / 前処理 - 雰囲気: OTHER
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 90 %
詳細: The sample was prepared using manual blot-and-plunge freezing method in cold room (4 celsius).

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
ソフトウェア名称: Leginon
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / デジタル化 - サイズ - 横: 4096 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4096 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 3972 / 平均露光時間: 7.0 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 / 倍率（補正後）: 53191 / 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）: 3.2800000000000002 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 0.1 µm / 倍率（公称値）: 150000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
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

粒子像選択選択した数: 1924070
CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.3) / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

1tg6

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: 2.4 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: 224782
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.3)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.3)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

1tg6


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
ソフトウェア名称: Coot (ver. 0.8.9.1)
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-9dw3:
Human mitochondrial ClpP in complex with Bortezomib

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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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