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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 5lp3 | ||||||
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タイトル | Three tetrameric rings of Isoaspartyl Dipeptidase fitted in an EM volume. | ||||||
要素 | Isoaspartyl dipeptidase | ||||||
キーワード | HYDROLASE / Designed protein filament / Isoaspartyl Dipeptidase | ||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; オメガペプチターゼ / hydrolase activity, acting on carbon-nitrogen (but not peptide) bonds / beta-aspartyl-peptidase activity / metallopeptidase activity / proteolysis / zinc ion binding / identical protein binding / cytosol / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | ||||||
生物種 | Escherichia coli (大腸菌) | ||||||
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: 10.5 Å | ||||||
データ登録者 | Garcia-Seisdedos, H. / Empereur-Mot, C. / Elad, N. / Levy, E.D. | ||||||
引用 | ジャーナル: Nature / 年: 2017 タイトル: Proteins evolve on the edge of supramolecular self-assembly. 著者: Hector Garcia-Seisdedos / Charly Empereur-Mot / Nadav Elad / Emmanuel D Levy / 要旨: The self-association of proteins into symmetric complexes is ubiquitous in all kingdoms of life. Symmetric complexes possess unique geometric and functional properties, but their internal symmetry ...The self-association of proteins into symmetric complexes is ubiquitous in all kingdoms of life. Symmetric complexes possess unique geometric and functional properties, but their internal symmetry can pose a risk. In sickle-cell disease, the symmetry of haemoglobin exacerbates the effect of a mutation, triggering assembly into harmful fibrils. Here we examine the universality of this mechanism and its relation to protein structure geometry. We introduced point mutations solely designed to increase surface hydrophobicity among 12 distinct symmetric complexes from Escherichia coli. Notably, all responded by forming supramolecular assemblies in vitro, as well as in vivo upon heterologous expression in Saccharomyces cerevisiae. Remarkably, in four cases, micrometre-long fibrils formed in vivo in response to a single point mutation. Biophysical measurements and electron microscopy revealed that mutants self-assembled in their folded states and so were not amyloid-like. Structural examination of 73 mutants identified supramolecular assembly hot spots predictable by geometry. A subsequent structural analysis of 7,471 symmetric complexes showed that geometric hot spots were buffered chemically by hydrophilic residues, suggesting a mechanism preventing mis-assembly of these regions. Thus, point mutations can frequently trigger folded proteins to self-assemble into higher-order structures. This potential is counterbalanced by negative selection and can be exploited to design nanomaterials in living cells. | ||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 5lp3.cif.gz | 778.8 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb5lp3.ent.gz | 664.5 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 5lp3.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
文書・要旨 | 5lp3_validation.pdf.gz | 957.9 KB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 5lp3_full_validation.pdf.gz | 1 MB | 表示 | |
XML形式データ | 5lp3_validation.xml.gz | 122.8 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 5lp3_validation.cif.gz | 184.4 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/lp/5lp3 ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/lp/5lp3 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
#1: タンパク質 | 分子量: 41167.758 Da / 分子数: 12 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 株: K12 / 遺伝子: iadA, yjiF, b4328, JW4291 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) 参照: UniProt: P39377, 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; オメガペプチターゼ |
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-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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EM実験 | 試料の集合状態: FILAMENT / 3次元再構成法: 単粒子再構成法 |
-試料調製
構成要素 | 名称: Isoaspartyl Dipeptidase / タイプ: ORGANELLE OR CELLULAR COMPONENT / Entity ID: #1-#3 / 由来: RECOMBINANT | |||||||||||||||
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分子量 | 実験値: NO | |||||||||||||||
由来(天然) | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: K12 | |||||||||||||||
由来(組換発現) | 生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌) プラスミド: pET-30a(+) | |||||||||||||||
緩衝液 | pH: 7.5 | |||||||||||||||
緩衝液成分 |
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試料 | 濃度: 0.2 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: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil | |||||||||||||||
急速凍結 | 装置: LEICA EM GP / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 95 % / 凍結前の試料温度: 297 K |
-電子顕微鏡撮影
顕微鏡 | モデル: FEI TECNAI 20 |
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電子銃 | 電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: FLOOD BEAM |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD / C2レンズ絞り径: 30 µm |
撮影 | 電子線照射量: 32 e/Å2 フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) |
-解析
EMソフトウェア |
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
粒子像の選択 | 選択した粒子像数: 38786 詳細: Particles were manually selected from filaments only | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: D4 (2回x4回 2面回転対称) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 10.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 17277 / 詳細: 2 CLASSES WERE MERGED IN THE FINAL RECONSTRUCTION / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | プロトコル: RIGID BODY FIT |