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基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 8xon | ||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of the ClpC1:ClpP1P2 degradation complex in Streptomyces hawaiiensis | ||||||
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![]() | HYDROLASE / protease / protein degradation / proteostasis / proteolysis | ||||||
機能・相同性 | ![]() endopeptidase Clp / endopeptidase Clp complex / ATP-dependent peptidase activity / protein quality control for misfolded or incompletely synthesized proteins / cellular response to heat / ATPase binding / serine-type endopeptidase activity / ATP hydrolysis activity / ATP binding / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | ||||||
生物種 | ![]() ![]() ![]() | ||||||
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: 1.96 Å | ||||||
![]() | Xu, X. / Long, F. | ||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() タイトル: Structural insights into the Clp protein degradation machinery. 著者: Xiaolong Xu / Yanhui Wang / Wei Huang / Danyang Li / Zixin Deng / Feng Long / ![]() 要旨: The Clp protease system is important for maintaining proteostasis in bacteria. It consists of ClpP serine proteases and an AAA+ Clp-ATPase such as ClpC1. The hexameric ATPase ClpC1 utilizes the ...The Clp protease system is important for maintaining proteostasis in bacteria. It consists of ClpP serine proteases and an AAA+ Clp-ATPase such as ClpC1. The hexameric ATPase ClpC1 utilizes the energy of ATP binding and hydrolysis to engage, unfold, and translocate substrates into the proteolytic chamber of homo- or hetero-tetradecameric ClpP for degradation. The assembly between the hetero-tetradecameric ClpP1P2 chamber and the Clp-ATPases containing tandem ATPase domains from the same species has not been studied in depth. Here, we present cryo-EM structures of the substrate-bound ClpC1:shClpP1P2 from , and shClpP1P2 in complex with ADEP1, a natural compound produced by and known to cause over-activation and dysregulation of the ClpP proteolytic core chamber. Our structures provide detailed information on the shClpP1-shClpP2, shClpP2-ClpC1, and ADEP1-shClpP1/P2 interactions, reveal conformational transition of ClpC1 during the substrate translocation, and capture a rotational ATP hydrolysis mechanism likely dominated by the D1 ATPase activity of chaperones.IMPORTANCEThe Clp-dependent proteolysis plays an important role in bacterial homeostasis and pathogenesis. The ClpP protease system is an effective drug target for antibacterial therapy. can produce a class of potent acyldepsipeptide antibiotics such as ADEP1, which could affect the ClpP protease activity. Although hosts one of the most intricate ClpP systems in nature, very little was known about its Clp protease mechanism and the impact of ADEP molecules on ClpP. The significance of our research is in dissecting the functional mechanism of the assembled Clp degradation machinery, as well as the interaction between ADEP1 and the ClpP proteolytic chamber, by solving high-resolution structures of the substrate-bound Clp system in . The findings shed light on our understanding of the Clp-dependent proteolysis in bacteria, which will enhance the development of antimicrobial drugs targeting the Clp protease system, and help fighting against bacterial multidrug resistance. | ||||||
履歴 |
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構造の表示
構造ビューア | 分子: ![]() ![]() |
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ダウンロードとリンク
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ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | ![]() | 1 MB | 表示 | ![]() |
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PDB形式 | ![]() | 853.1 KB | 表示 | ![]() |
PDBx/mmJSON形式 | ![]() | ツリー表示 | ![]() | |
その他 | ![]() |
-検証レポート
文書・要旨 | ![]() | 2.4 MB | 表示 | ![]() |
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文書・詳細版 | ![]() | 2.5 MB | 表示 | |
XML形式データ | ![]() | 162.7 KB | 表示 | |
CIF形式データ | ![]() | 247.4 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-関連構造データ
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リンク
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集合体
登録構造単位 | ![]()
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1 |
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要素
-ATP-dependent Clp protease proteolytic ... , 2種, 14分子 ABCDEFGHIJKLMN
#3: タンパク質 | 分子量: 24216.336 Da / 分子数: 7 / 変異: S113A / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) ![]() 遺伝子: clpP1, clpP, CEB94_14110 / 発現宿主: ![]() ![]() #4: タンパク質 | 分子量: 22807.850 Da / 分子数: 7 / 変異: S131A / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) ![]() 遺伝子: clpP2, clpP, CEB94_14105 / 発現宿主: ![]() ![]() |
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-タンパク質 / タンパク質・ペプチド , 2種, 7分子 SRQPOTX
#1: タンパク質 | 分子量: 77312.055 Da / 分子数: 6 / 変異: E284A,F440A,E622A / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) ![]() 遺伝子: CEB94_23085 / 発現宿主: ![]() ![]() #2: タンパク質・ペプチド | | 分子量: 2060.531 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
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-非ポリマー , 3種, 19分子 ![](data/chem/img/ATP.gif)
![](data/chem/img/MG.gif)
![](data/chem/img/ADP.gif)
![](data/chem/img/MG.gif)
![](data/chem/img/ADP.gif)
#5: 化合物 | ChemComp-ATP / #6: 化合物 | ChemComp-MG / #7: 化合物 | ChemComp-ADP / |
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-詳細
研究の焦点であるリガンドがあるか | 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 |
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試料調製
構成要素 | 名称: ClpP1,ClpP2,ClpC1,casein / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#4 / 由来: MULTIPLE SOURCES |
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分子量 | 実験値: NO |
由来(天然) | 生物種: ![]() |
由来(組換発現) | 生物種: ![]() ![]() |
緩衝液 | pH: 7.5 |
試料 | 濃度: 3 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 R1.2/1.3 |
急速凍結 | 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE |
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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: FEI TITAN KRIOS |
電子銃 | 電子線源: ![]() |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス(公称値): 2000 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 1000 nm |
撮影 | 電子線照射量: 50 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) |
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解析
EMソフトウェア | 名称: PHENIX / バージョン: 1.19.2_4158: / カテゴリ: モデル精密化 | ||||||||||||||||||||||||
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | ||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: C1 (非対称) | ||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 1.96 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 113281 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | 詳細: predicted models / Source name: AlphaFold / タイプ: in silico model | ||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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