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万見
- EMDB-5691: Structure of the SecY protein translocation channel in action -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-5691
タイトルStructure of the SecY protein translocation channel in action
マップデータReconstruction of archaeal 70S ribosome-SecYEbeta complex from Methanococcus jannaschii
試料
  • 試料: Methanococcus jannaschii 70S ribosome-SecYEbeta complex
  • 複合体: non-translating 70S ribosome
  • タンパク質・ペプチド: SecYEbeta
  • RNA: transfer RNA
キーワードarchaeal 70S ribosome / SecYEbeta channel / co-translational translocation
機能・相同性
機能・相同性情報


intracellular protein transmembrane transport / signal sequence binding / post-translational protein targeting to membrane, translocation / SRP-dependent cotranslational protein targeting to membrane, translocation / protein secretion / protein transmembrane transporter activity / protein targeting / protein transport / ribosome binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Preprotein translocase subunit SecG / Protein translocase subunit SecY / Protein transport protein SecG/Sec61-beta/Sbh / Sec61beta family / Protein translocase SEC61 complex, gamma subunit / Protein translocase SecE domain superfamily / Translocon Sec61/SecY, plug domain / Plug domain of Sec61p / Protein secY signature 1. / Protein secY signature 2. ...Preprotein translocase subunit SecG / Protein translocase subunit SecY / Protein transport protein SecG/Sec61-beta/Sbh / Sec61beta family / Protein translocase SEC61 complex, gamma subunit / Protein translocase SecE domain superfamily / Translocon Sec61/SecY, plug domain / Plug domain of Sec61p / Protein secY signature 1. / Protein secY signature 2. / SecE/Sec61-gamma subunits of protein translocation complex / Protein translocase complex, SecE/Sec61-gamma subunit / SecY/SEC61-alpha family / SecY domain superfamily / SecY conserved site / SecY
類似検索 - ドメイン・相同性
Preprotein translocase subunit SecG / Protein translocase subunit SecE / Protein translocase subunit SecY
類似検索 - 構成要素
生物種Methanocaldococcus jannaschii (メタン生成菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 9.0 Å
データ登録者Park P / Menetret JF / Gumbart JC / Ludtke SJ / Li W / Whynot A / Rapoport TA / Akey CW
引用ジャーナル: Nature / 年: 2014
タイトル: Structure of the SecY channel during initiation of protein translocation.
著者: Eunyong Park / Jean-François Ménétret / James C Gumbart / Steven J Ludtke / Weikai Li / Andrew Whynot / Tom A Rapoport / Christopher W Akey /
要旨: Many secretory proteins are targeted by signal sequences to a protein-conducting channel, formed by prokaryotic SecY or eukaryotic Sec61 complexes, and are translocated across the membrane during ...Many secretory proteins are targeted by signal sequences to a protein-conducting channel, formed by prokaryotic SecY or eukaryotic Sec61 complexes, and are translocated across the membrane during their synthesis. Crystal structures of the inactive channel show that the SecY subunit of the heterotrimeric complex consists of two halves that form an hourglass-shaped pore with a constriction in the middle of the membrane and a lateral gate that faces the lipid phase. The closed channel has an empty cytoplasmic funnel and an extracellular funnel that is filled with a small helical domain, called the plug. During initiation of translocation, a ribosome-nascent chain complex binds to the SecY (or Sec61) complex, resulting in insertion of the nascent chain. However, the mechanism of channel opening during translocation is unclear. Here we have addressed this question by determining structures of inactive and active ribosome-channel complexes with cryo-electron microscopy. Non-translating ribosome-SecY channel complexes derived from Methanocaldococcus jannaschii or Escherichia coli show the channel in its closed state, and indicate that ribosome binding per se causes only minor changes. The structure of an active E. coli ribosome-channel complex demonstrates that the nascent chain opens the channel, causing mostly rigid body movements of the amino- and carboxy-terminal halves of SecY. In this early translocation intermediate, the polypeptide inserts as a loop into the SecY channel with the hydrophobic signal sequence intercalated into the open lateral gate. The nascent chain also forms a loop on the cytoplasmic surface of SecY rather than entering the channel directly.
履歴
登録2013年6月14日-
ヘッダ(付随情報) 公開2013年8月21日-
マップ公開2013年10月23日-
更新2014年7月23日-
現状2014年7月23日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.93
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（高さに従い着色）
  • 表面レベル: 0.93
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-4v4n
  • 表面レベル: 0.93
  • 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EMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_5691.jpg

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_5691.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 16 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Reconstruction of archaeal 70S ribosome-SecYEbeta complex from Methanococcus jannaschii
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.)
2.73 Å/pix.
x 162 pix.
= 442.26 Å		2.73 Å/pix.
x 163 pix.
= 444.99 Å		2.73 Å/pix.
x 163 pix.
= 444.99 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

これらの図は立方格子座標系で作成されたものです

ボクセルのサイズX=Y=Z: 2.73 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: 0.93 / ムービー #1: 0.93
最小 - 最大-0.75200582 - 3.55626702
平均 (標準偏差)0.05997659 (±0.26984879)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin-81-81-81
サイズ163163162
Spacing163163162
セルA: 444.99 Å / B: 444.99 Å / C: 442.26 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z2.732.732.73
M x/y/z163163162
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z444.990444.990442.260
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-132-122-147
NX/NY/NZ250274261
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS-81-81-81
NC/NR/NS163163162
D min/max/mean-0.7523.5560.060

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添付データ

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セグメンテーションマップ: zone large ribosomal subunit

注釈zone large ribosomal subunit
ファイルemd_5691_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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セグメンテーションマップ: zoned full channel desnity

注釈zoned full channel desnity
ファイルemd_5691_msk_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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セグメンテーションマップ: segmented density with only SecYEbeta

注釈segmented density with only SecYEbeta
ファイルemd_5691_msk_3.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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セグメンテーションマップ: zoned micelle

注釈zoned micelle
ファイルemd_5691_msk_4.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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セグメンテーションマップ: zoned small ribosomal subunit

注釈zoned small ribosomal subunit
ファイルemd_5691_msk_5.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 : Methanococcus jannaschii 70S ribosome-SecYEbeta complex

全体名称: Methanococcus jannaschii 70S ribosome-SecYEbeta complex
要素
  • 試料: Methanococcus jannaschii 70S ribosome-SecYEbeta complex
  • 複合体: non-translating 70S ribosome
  • タンパク質・ペプチド: SecYEbeta
  • RNA: transfer RNA

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超分子 #1000: Methanococcus jannaschii 70S ribosome-SecYEbeta complex

超分子名称: Methanococcus jannaschii 70S ribosome-SecYEbeta complex
タイプ: sample / ID: 1000
詳細: The sample was reconstituted from ribosomal subunits purified from M. jannaschii and from recombinant SecYEbeta.
集合状態: one 70S, one E-site tRNA, one SecYEbeta channel
Number unique components: 3
分子量理論値: 2.6 MDa

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超分子 #1: non-translating 70S ribosome

超分子名称: non-translating 70S ribosome / タイプ: complex / ID: 1 / 組換発現: No / データベース: NCBI / Ribosome-details: ribosome-prokaryote: ALL
由来(天然)生物種: Methanocaldococcus jannaschii (メタン生成菌)
細胞中の位置: cytoplasm
分子量理論値: 2.5 MDa

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分子 #1: SecYEbeta

分子名称: SecYEbeta / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / Name.synonym: SecY channel / 詳細: SecY: Q60175.2, SecE: Q57817.1, Secbeta: P60460.1 / コピー数: 1 / 集合状態: heterotrimer / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Methanocaldococcus jannaschii (メタン生成菌)
細胞中の位置: inner membrane
分子量理論値: 61.8 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: C43(DE3) / 組換プラスミド: pBAD22

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分子 #2: transfer RNA

分子名称: transfer RNA / タイプ: rna / ID: 2 / Name.synonym: tRNA / 詳細: co-purified with the ribosomal subunits / 分類: TRANSFER / Structure: DOUBLE HELIX / Synthetic?: No
由来(天然)生物種: Methanocaldococcus jannaschii (メタン生成菌)
分子量理論値: 25 KDa

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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2 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
詳細: 100 mM NH4Cl, 30 mM MgCl2, 20 mM HEPES-KOH, 6 mM beta-mercaptoethanol, 0.1% DDM
グリッド詳細: Quantifoil 400 mesh 2/1 Cu grids, air glow discharged, and 400 mesh Cu grids with a thin continuous carbon foil
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 77 K / 装置: FEI VITROBOT MARK III / 手法: Blot 1-2 seconds before plunging.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TECNAI F20
温度平均: 93 K
アライメント法Legacy - 非点収差: corrected at 175,000 times magnification
詳細Low dose imaging, data collected manually
日付2008年4月10日
撮影カテゴリ: FILM / フィルム・検出器のモデル: KODAK SO-163 FILM / デジタル化 - スキャナー: OTHER / 実像数: 217 / 平均電子線量: 20 e/Å2 / 詳細: Zeiss SCAI scanner was also used. / Od range: 1 / ビット/ピクセル: 16
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系倍率（補正後）: 51000 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.0 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）: 50000
試料ステージ試料ホルダー: Oxford holder / 試料ホルダーモデル: GATAN LIQUID NITROGEN
実験機器
モデル: Tecnai F20 / 画像提供: FEI Company

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画像解析

詳細Particles were selected with e2boxer and CTF-corrected with EMAN2. Final maps were obtained from 6 different refinement conditions, aligned in Chimera, and averaged to produce the final map.
CTF補正詳細: per micrograph
最終 再構成アルゴリズム: OTHER / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 9.0 Å / 解像度の算出法: OTHER / ソフトウェア - 名称: EMAN1, EMAN2
詳細: Final map calculated as an average of 6 different refinements in EMAN2 with different parameters.
使用した粒子像数: 37000
最終 2次元分類クラス数: 3800

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

3j21
PDB 未公開エントリ

ソフトウェア名称: Chimera, MDFF
詳細Docked with Chimera and fit with MDFF. Chains omitted: 1('el' 1-77), 6(L83-1), 4(L83-2), c(L33e). Chains truncated: a(L31e) 78-85, W(L29) 67-72, C(L3) 103-125.
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-4v4n:
Structure of the Methanococcus jannaschii ribosome-SecYEBeta channel complex

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原子モデル構築 2

初期モデルPDB ID:

3j2l
PDB 未公開エントリ

ソフトウェア名称: Chimera, MDFF
詳細Regions omitted: rRNA chain 1 [1-6, 3047-3049 5' and 3' ends 23S], 150-163, 750-756, 1311-1321, 2904-2942 (ES).
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-4v4n:
Structure of the Methanococcus jannaschii ribosome-SecYEBeta channel complex

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原子モデル構築 3

初期モデルPDB ID:

3j20
PDB 未公開エントリ

ソフトウェア名称: Chimera, MDFF
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-4v4n:
Structure of the Methanococcus jannaschii ribosome-SecYEBeta channel complex

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原子モデル構築 4

初期モデルPDB ID:

1rhz


Chain - #0 - Chain ID: A / Chain - #1 - Chain ID: B / Chain - #2 - Chain ID: C
ソフトウェア名称: Chimera, MDFF
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-4v4n:
Structure of the Methanococcus jannaschii ribosome-SecYEBeta channel complex

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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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