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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 6vgq | |||||||||
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タイトル | ClpP1P2 complex from M. tuberculosis with GLF-CMK bound to ClpP1 | |||||||||
要素 |
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キーワード | HYDROLASE / Complex / protease / ClpP / tuberculosis | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 endopeptidase Clp / endopeptidase Clp complex / ATP-dependent peptidase activity / protein quality control for misfolded or incompletely synthesized proteins / peptidoglycan-based cell wall / ATPase binding / serine-type endopeptidase activity / proteolysis / plasma membrane / cytosol / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Mycobacterium tuberculosis (結核菌) synthetic construct (人工物) | |||||||||
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: 3.5 Å | |||||||||
データ登録者 | Ripstein, Z.A. / Vahidi, S. / Rubinstein, J.L. / Kay, L.E. | |||||||||
資金援助 | カナダ, 2件
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引用 | ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2020 タイトル: An allosteric switch regulates ClpP1P2 protease function as established by cryo-EM and methyl-TROSY NMR. 著者: Siavash Vahidi / Zev A Ripstein / Jordan B Juravsky / Enrico Rennella / Alfred L Goldberg / Anthony K Mittermaier / John L Rubinstein / Lewis E Kay / 要旨: The 300-kDa ClpP1P2 protease from collaborates with the AAA+ (ATPases associated with a variety of cellular activities) unfoldases, ClpC1 and ClpX, to degrade substrate proteins. Unlike in other ...The 300-kDa ClpP1P2 protease from collaborates with the AAA+ (ATPases associated with a variety of cellular activities) unfoldases, ClpC1 and ClpX, to degrade substrate proteins. Unlike in other bacteria, all of the components of the Clp system are essential for growth and virulence of mycobacteria, and their inhibitors show promise as antibiotics. MtClpP1P2 is unique in that it contains a pair of distinct ClpP1 and ClpP2 rings and also requires the presence of activator peptides, such as benzoyl-leucyl-leucine (Bz-LL), for function. Understanding the structural basis for this requirement has been elusive but is critical for the rational design and improvement of antituberculosis (anti-TB) therapeutics that target the Clp system. Here, we present a combined biophysical and biochemical study to explore the structure-dynamics-function relationship in MtClpP1P2. Electron cryomicroscopy (cryo-EM) structures of apo and acyldepsipeptide-bound MtClpP1P2 explain their lack of activity by showing loss of a key β-sheet in a sequence known as the handle region that is critical for the proper formation of the catalytic triad. Methyl transverse relaxation-optimized spectroscopy (TROSY)-based NMR, cryo-EM, and biochemical assays show that, on binding Bz-LL or covalent inhibitors, MtClpP1P2 undergoes a conformational change from an inactive compact state to an active extended structure that can be explained by a modified Monod-Wyman-Changeux model. Our study establishes a critical role for the handle region as an on/off switch for function and shows extensive allosteric interactions involving both intra- and interring communication that regulate MtClpP1P2 activity and that can potentially be exploited by small molecules to target . | |||||||||
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 | 6vgq.cif.gz | 452.3 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb6vgq.ent.gz | 369.4 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 6vgq.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 | 6vgq_validation.pdf.gz | 1 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 6vgq_full_validation.pdf.gz | 1 MB | 表示 | |
XML形式データ | 6vgq_validation.xml.gz | 61.6 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 6vgq_validation.cif.gz | 83.4 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/vg/6vgq ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/vg/6vgq | 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: 21065.934 Da / 分子数: 7 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Mycobacterium tuberculosis (結核菌) 遺伝子: clpP1, clpP, Rv2461c, MTV008.17c / プラスミド: pet24a+ / 詳細 (発現宿主): Cleavable N-terminal His 6 -SUMO tag / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P9WPC5, endopeptidase Clp #2: タンパク質 | 分子量: 21914.957 Da / 分子数: 7 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Mycobacterium tuberculosis (結核菌) 遺伝子: clpP2, clpP, ERS007703_00186, ERS023446_00571, EZX46_04555, FDK60_08755, FDK62_16525, SAMEA2682864_03098, SAMEA2683035_00557 プラスミド: pet24a+ / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) 参照: UniProt: A0A045HBE0, UniProt: P9WPC3*PLUS, endopeptidase Clp #3: タンパク質・ペプチド | 分子量: 520.449 Da / 分子数: 7 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物) 研究の焦点であるリガンドがあるか | Y | Has protein modification | Y | |
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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: PARTICLE / 3次元再構成法: 単粒子再構成法 |
-試料調製
構成要素 | 名称: ClpP1P2 complex bound to GLF-CMK / タイプ: COMPLEX 詳細: Complex formed between P1 and P2 heptameric rings with inhibitor GLF-CMK Entity ID: #1-#2 / 由来: RECOMBINANT | ||||||||||||||||||||
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分子量 | 値: 0.3 MDa / 実験値: NO | ||||||||||||||||||||
由来(天然) | 生物種: Mycobacterium tuberculosis (結核菌) | ||||||||||||||||||||
由来(組換発現) | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: Bl21(DE3) / プラスミド: pet24a+ | ||||||||||||||||||||
緩衝液 | pH: 7 詳細: IGEPAL-CA630 was added shortly prior to vitrification | ||||||||||||||||||||
緩衝液成分 |
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試料 | 濃度: 20 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: Mono-disperse complexes | ||||||||||||||||||||
試料支持 | 詳細: unspecified | ||||||||||||||||||||
急速凍結 | 装置: FEI VITROBOT MARK III / 凍結剤: ETHANE-PROPANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K / 詳細: Blotted for 4.5 seconds at an offset of -5 mm |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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顕微鏡 | モデル: TFS 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): 75000 X / 最大 デフォーカス(公称値): 2000 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 700 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: ZEMLIN TABLEAU |
試料ホルダ | 凍結剤: NITROGEN 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER 最高温度: 77 K / 最低温度: 70 K |
撮影 | 平均露光時間: 60 sec. / 電子線照射量: 43 e/Å2 / 検出モード: COUNTING フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k) 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1645 |
画像スキャン | 横: 4096 / 縦: 4096 |
-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: 257060 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: C7 (7回回転対称) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 143748 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | PDB-ID: 5DZK Accession code: 5DZK / Source name: PDB / タイプ: experimental model |