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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-17420
タイトルCryoEM structure of a GroEL7-GroES7 cage with encapsulated disordered substrate MetK in the presence of ADP-BeFx
マップデータGroEL7-GroES7 cage with encapsulated disordered MetK substrate
試料
  • 複合体: GroEL14-GroES14-MetK
    • タンパク質・ペプチド: Chaperonin GroEL
    • タンパク質・ペプチド: Co-chaperonin GroES
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: BERYLLIUM TRIFLUORIDE ION
  • リガンド: POTASSIUM ION
  • リガンド: water
キーワードChaperonin / Folding cage / proteostasis / heat shock / ATPase / CHAPERONE
機能・相同性
機能・相同性情報


GroEL-GroES complex / chaperonin ATPase / virion assembly / chaperone cofactor-dependent protein refolding / protein folding chaperone / isomerase activity / ATP-dependent protein folding chaperone / response to radiation / unfolded protein binding / protein folding ...GroEL-GroES complex / chaperonin ATPase / virion assembly / chaperone cofactor-dependent protein refolding / protein folding chaperone / isomerase activity / ATP-dependent protein folding chaperone / response to radiation / unfolded protein binding / protein folding / protein-folding chaperone binding / response to heat / protein refolding / magnesium ion binding / ATP hydrolysis activity / ATP binding / identical protein binding / membrane / metal ion binding / cytosol
類似検索 - 分子機能
Chaperonin GroES, conserved site / Chaperonins cpn10 signature. / Chaperonin 10 Kd subunit / GroES chaperonin family / GroES chaperonin superfamily / Chaperonin 10 Kd subunit / Chaperonin Cpn60, conserved site / Chaperonins cpn60 signature. / Chaperonin Cpn60/GroEL / GroEL-like equatorial domain superfamily ...Chaperonin GroES, conserved site / Chaperonins cpn10 signature. / Chaperonin 10 Kd subunit / GroES chaperonin family / GroES chaperonin superfamily / Chaperonin 10 Kd subunit / Chaperonin Cpn60, conserved site / Chaperonins cpn60 signature. / Chaperonin Cpn60/GroEL / GroEL-like equatorial domain superfamily / TCP-1-like chaperonin intermediate domain superfamily / GroEL-like apical domain superfamily / TCP-1/cpn60 chaperonin family / Chaperonin Cpn60/GroEL/TCP-1 family / GroES-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Chaperonin GroEL / Co-chaperonin GroES
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (大腸菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.9 Å
データ登録者Wagner J / Beck F / Bracher A / Caravajal AI / Wan W / Bohn S / Koerner R / Baumeister W / Fernandez-Busnadiego R / Hartl FU
資金援助1件
OrganizationGrant number国
Not funded
引用ジャーナル: Nature / 年: 2024
タイトル: Visualizing chaperonin function in situ by cryo-electron tomography.
著者: Jonathan Wagner / Alonso I Carvajal / Andreas Bracher / Florian Beck / William Wan / Stefan Bohn / Roman Körner / Wolfgang Baumeister / Ruben Fernandez-Busnadiego / F Ulrich Hartl /
要旨: Chaperonins are large barrel-shaped complexes that mediate ATP-dependent protein folding. The bacterial chaperonin GroEL forms juxtaposed rings that bind unfolded protein and the lid-shaped cofactor ...Chaperonins are large barrel-shaped complexes that mediate ATP-dependent protein folding. The bacterial chaperonin GroEL forms juxtaposed rings that bind unfolded protein and the lid-shaped cofactor GroES at their apertures. In vitro analyses of the chaperonin reaction have shown that substrate protein folds, unimpaired by aggregation, while transiently encapsulated in the GroEL central cavity by GroES. To determine the functional stoichiometry of GroEL, GroES and client protein in situ, here we visualized chaperonin complexes in their natural cellular environment using cryo-electron tomography. We find that, under various growth conditions, around 55-70% of GroEL binds GroES asymmetrically on one ring, with the remainder populating symmetrical complexes. Bound substrate protein is detected on the free ring of the asymmetrical complex, defining the substrate acceptor state. In situ analysis of GroEL-GroES chambers, validated by high-resolution structures obtained in vitro, showed the presence of encapsulated substrate protein in a folded state before release into the cytosol. Based on a comprehensive quantification and conformational analysis of chaperonin complexes, we propose a GroEL-GroES reaction cycle that consists of linked asymmetrical and symmetrical subreactions mediating protein folding. Our findings illuminate the native conformational and functional chaperonin cycle directly within cells.
履歴
登録2023年5月23日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年7月3日-
マップ公開2024年7月3日-
更新2024年9月25日-
現状2024年9月25日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_17420.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_17420.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈GroEL7-GroES7 cage with encapsulated disordered MetK substrate
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.)
1.09 Å/pix.
x 256 pix.
= 279.04 Å		1.09 Å/pix.
x 256 pix.
= 279.04 Å		1.09 Å/pix.
x 256 pix.
= 279.04 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: 1.09 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: 0.84
最小 - 最大-3.6845222 - 7.986242
平均 (標準偏差)0.0065580592 (±0.19802718)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 279.04 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_17420_half_map_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: #2

ファイルemd_17420_half_map_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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試料の構成要素

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全体 : GroEL14-GroES14-MetK

全体名称: GroEL14-GroES14-MetK
要素
  • 複合体: GroEL14-GroES14-MetK
    • タンパク質・ペプチド: Chaperonin GroEL
    • タンパク質・ペプチド: Co-chaperonin GroES
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: BERYLLIUM TRIFLUORIDE ION
  • リガンド: POTASSIUM ION
  • リガンド: water

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超分子 #1: GroEL14-GroES14-MetK

超分子名称: GroEL14-GroES14-MetK / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2 / 詳細: with bound ADP-BeF3 Mg2+ K+
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 1.03 MDa

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分子 #1: Chaperonin GroEL

分子名称: Chaperonin GroEL / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 7 / 光学異性体: LEVO / EC番号: chaperonin ATPase
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 57.260504 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: AAKDVKFGND ARVKMLRGVN VLADAVKVTL GPKGRNVVLD KSFGAPTITK DGVSVAREIE LEDKFENMGA QMVKEVASKA NDAAGDGTT TATVLAQAII TEGLKAVAAG MNPMDLKRGI DKAVTAAVEE LKALSVPCSD SKAIAQVGTI SANSDETVGK L IAEAMDKV ...文字列:
AAKDVKFGND ARVKMLRGVN VLADAVKVTL GPKGRNVVLD KSFGAPTITK DGVSVAREIE LEDKFENMGA QMVKEVASKA NDAAGDGTT TATVLAQAII TEGLKAVAAG MNPMDLKRGI DKAVTAAVEE LKALSVPCSD SKAIAQVGTI SANSDETVGK L IAEAMDKV GKEGVITVED GTGLQDELDV VEGMQFDRGY LSPYFINKPE TGAVELESPF ILLADKKISN IREMLPVLEA VA KAGKPLL IIAEDVEGEA LATLVVNTMR GIVKVAAVKA PGFGDRRKAM LQDIATLTGG TVISEEIGME LEKATLEDLG QAK RVVINK DTTTIIDGVG EEAAIQGRVA QIRQQIEEAT SDYDREKLQE RVAKLAGGVA VIKVGAATEV EMKEKKARVE DALH ATRAA VEEGVVAGGG VALIRVASKL ADLRGQNEDQ NVGIKVALRA MEAPLRQIVL NCGEEPSVVA NTVKGGDGNY GYNAA TEEY GNMIDMGILD PTKVTRSALQ YAASVAGLMI TTECMVTDLP KNDAADLGAA GGMGGMGGMG GMM

UniProtKB: Chaperonin GroEL

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分子 #2: Co-chaperonin GroES

分子名称: Co-chaperonin GroES / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 7 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 10.400938 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列:
MNIRPLHDRV IVKRKEVETK SAGGIVLTGS AAAKSTRGEV LAVGNGRILE NGEVKPLDVK VGDIVIFNDG YGVKSEKIDN EEVLIMSES DILAIVEA

UniProtKB: Co-chaperonin GroES

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分子 #3: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 7 / 式: ADP
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 427.201 Da
Chemical component information

ChemComp-ADP:
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP / ADP, エネルギー貯蔵分子*YM

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分子 #4: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 7 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #5: BERYLLIUM TRIFLUORIDE ION

分子名称: BERYLLIUM TRIFLUORIDE ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 7 / 式: BEF
分子量理論値: 66.007 Da
Chemical component information

ChemComp-BEF:
BERYLLIUM TRIFLUORIDE ION

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分子 #6: POTASSIUM ION

分子名称: POTASSIUM ION / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 7 / 式: K
分子量理論値: 39.098 Da

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分子 #7: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 133 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER

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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10.3 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMC7H15NO4SMOPS
200.0 mMKClPotassium chloride
10.0 mMMgCl2Magnesium chloride
5.0 mMC4H10O2S2Dithiothreitol
30.0 mMNaFSodium fluoride
5.0 mMBeSO4Beryllium sulfate
1.0 mMC10H16N5O13P3Adenosine triphosphate
グリッドモデル: Quantifoil R2/1 / 材質: COPPER / メッシュ: 200 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec.
凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: 5.9 mM n-octyl-beta-D-glucopyranoside were added before vitrification.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 55.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 100.0 µm / 照射モード: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 3.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm / 倍率（公称値）: 22500
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: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 使用した粒子像数: 741467
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.1)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.1)
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 IDChain

1sx3

source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

5opx

source_name: PDB, initial_model_type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL
得られたモデル

PDB-8p4n:
CryoEM structure of a GroEL7-GroES7 cage with encapsulated disordered substrate MetK in the presence of ADP-BeFx

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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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