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万見
- EMDB-22281: CryoEM structure of human presequence protease in partial closed ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-22281
タイトルCryoEM structure of human presequence protease in partial closed state 1
マップデータ
試料
  • 複合体: CryoEM map of Human Presequence Protease in partial close state 1
    • タンパク質・ペプチド: Presequence protease, mitochondrial
    • タンパク質・ペプチド: Amyloid-beta precursor protein
    • タンパク質・ペプチド: Amyloid-beta precursor protein
キーワードPartial open state / HYDROLASE
機能・相同性
機能・相同性情報


Mitochondrial protein import / amyloid-beta complex / growth cone lamellipodium / cellular response to norepinephrine stimulus / growth cone filopodium / microglia development / collateral sprouting in absence of injury / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; その他のペプチターゼ / Formyl peptide receptors bind formyl peptides and many other ligands / axo-dendritic transport ...Mitochondrial protein import / amyloid-beta complex / growth cone lamellipodium / cellular response to norepinephrine stimulus / growth cone filopodium / microglia development / collateral sprouting in absence of injury / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; その他のペプチターゼ / Formyl peptide receptors bind formyl peptides and many other ligands / axo-dendritic transport / regulation of Wnt signaling pathway / regulation of synapse structure or activity / axon midline choice point recognition / astrocyte activation involved in immune response / NMDA selective glutamate receptor signaling pathway / regulation of spontaneous synaptic transmission / mating behavior / growth factor receptor binding / peptidase activator activity / protein targeting to mitochondrion / Golgi-associated vesicle / PTB domain binding / positive regulation of amyloid fibril formation / Insertion of tail-anchored proteins into the endoplasmic reticulum membrane / astrocyte projection / Lysosome Vesicle Biogenesis / neuron remodeling / Deregulated CDK5 triggers multiple neurodegenerative pathways in Alzheimer's disease models / nuclear envelope lumen / dendrite development / positive regulation of protein metabolic process / TRAF6 mediated NF-kB activation / signaling receptor activator activity / Advanced glycosylation endproduct receptor signaling / negative regulation of long-term synaptic potentiation / modulation of excitatory postsynaptic potential / The NLRP3 inflammasome / main axon / transition metal ion binding / regulation of multicellular organism growth / intracellular copper ion homeostasis / ECM proteoglycans / regulation of presynapse assembly / positive regulation of T cell migration / neuronal dense core vesicle / Purinergic signaling in leishmaniasis infection / positive regulation of chemokine production / cellular response to manganese ion / Notch signaling pathway / clathrin-coated pit / extracellular matrix organization / neuron projection maintenance / astrocyte activation / ionotropic glutamate receptor signaling pathway / Mitochondrial protein degradation / positive regulation of calcium-mediated signaling / positive regulation of mitotic cell cycle / axonogenesis / protein serine/threonine kinase binding / response to interleukin-1 / platelet alpha granule lumen / cellular response to copper ion / cellular response to cAMP / positive regulation of glycolytic process / central nervous system development / dendritic shaft / trans-Golgi network membrane / endosome lumen / positive regulation of interleukin-1 beta production / positive regulation of long-term synaptic potentiation / adult locomotory behavior / learning / positive regulation of JNK cascade / Post-translational protein phosphorylation / locomotory behavior / enzyme activator activity / serine-type endopeptidase inhibitor activity / microglial cell activation / positive regulation of non-canonical NF-kappaB signal transduction / TAK1-dependent IKK and NF-kappa-B activation / cellular response to nerve growth factor stimulus / regulation of long-term neuronal synaptic plasticity / recycling endosome / synapse organization / visual learning / protein processing / metalloendopeptidase activity / positive regulation of interleukin-6 production / response to lead ion / Golgi lumen / cognition / Regulation of Insulin-like Growth Factor (IGF) transport and uptake by Insulin-like Growth Factor Binding Proteins (IGFBPs) / endocytosis / cellular response to amyloid-beta / neuron projection development / metallopeptidase activity / positive regulation of inflammatory response / positive regulation of tumor necrosis factor production / Platelet degranulation / heparin binding
類似検索 - 分子機能
: / Peptidase M16C associated / Peptidase M16C associated / PreP C-terminal domain / Peptidase M16C associated / Amyloidogenic glycoprotein, copper-binding / Amyloidogenic glycoprotein, copper-binding domain conserved site / Amyloidogenic glycoprotein, copper-binding domain superfamily / Copper-binding of amyloid precursor, CuBD / Amyloid precursor protein (APP) copper-binding (CuBD) domain signature. ...: / Peptidase M16C associated / Peptidase M16C associated / PreP C-terminal domain / Peptidase M16C associated / Amyloidogenic glycoprotein, copper-binding / Amyloidogenic glycoprotein, copper-binding domain conserved site / Amyloidogenic glycoprotein, copper-binding domain superfamily / Copper-binding of amyloid precursor, CuBD / Amyloid precursor protein (APP) copper-binding (CuBD) domain signature. / Amyloidogenic glycoprotein, amyloid-beta peptide superfamily / Beta-amyloid peptide (beta-APP) / Amyloidogenic glycoprotein, amyloid-beta peptide / Beta-amyloid precursor protein C-terminal / Amyloidogenic glycoprotein, intracellular domain, conserved site / Beta-amyloid precursor protein C-terminus / Amyloid precursor protein (APP) intracellular domain signature. / Amyloidogenic glycoprotein, extracellular / Amyloidogenic glycoprotein, heparin-binding / Amyloidogenic glycoprotein, E2 domain / E2 domain superfamily / Amyloidogenic glycoprotein, heparin-binding domain superfamily / Amyloid A4 N-terminal heparin-binding / E2 domain of amyloid precursor protein / Amyloid precursor protein (APP) E1 domain profile. / Amyloid precursor protein (APP) E2 domain profile. / amyloid A4 / Amyloidogenic glycoprotein / Peptidase M16, C-terminal / Peptidase M16 inactive domain / Peptidase M16, N-terminal / Insulinase (Peptidase family M16) / Metalloenzyme, LuxS/M16 peptidase-like / Proteinase inhibitor I2, Kunitz, conserved site / Pancreatic trypsin inhibitor (Kunitz) family signature. / BPTI/Kunitz family of serine protease inhibitors. / Pancreatic trypsin inhibitor Kunitz domain / Kunitz/Bovine pancreatic trypsin inhibitor domain / Pancreatic trypsin inhibitor (Kunitz) family profile. / Pancreatic trypsin inhibitor Kunitz domain superfamily / PH-like domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Amyloid-beta precursor protein / Presequence protease, mitochondrial
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.3 Å
データ登録者Liang WG / Zhao M
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute on Aging (NIH/NIA)R01 GM121964 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2022
タイトル: Structural basis for the mechanisms of human presequence protease conformational switch and substrate recognition.
著者: Wenguang G Liang / Juwina Wijaya / Hui Wei / Alex J Noble / Jordan M Mancl / Swansea Mo / David Lee / John V Lin King / Man Pan / Chang Liu / Carla M Koehler / Minglei Zhao / Clinton S Potter ...著者: Wenguang G Liang / Juwina Wijaya / Hui Wei / Alex J Noble / Jordan M Mancl / Swansea Mo / David Lee / John V Lin King / Man Pan / Chang Liu / Carla M Koehler / Minglei Zhao / Clinton S Potter / Bridget Carragher / Sheng Li / Wei-Jen Tang /
要旨: Presequence protease (PreP), a 117 kDa mitochondrial M16C metalloprotease vital for mitochondrial proteostasis, degrades presequence peptides cleaved off from nuclear-encoded proteins and other ...Presequence protease (PreP), a 117 kDa mitochondrial M16C metalloprotease vital for mitochondrial proteostasis, degrades presequence peptides cleaved off from nuclear-encoded proteins and other aggregation-prone peptides, such as amyloid β (Aβ). PreP structures have only been determined in a closed conformation; thus, the mechanisms of substrate binding and selectivity remain elusive. Here, we leverage advanced vitrification techniques to overcome the preferential denaturation of one of two ~55 kDa homologous domains of PreP caused by air-water interface adsorption. Thereby, we elucidate cryoEM structures of three apo-PreP open states along with Aβ- and citrate synthase presequence-bound PreP at 3.3-4.6 Å resolution. Together with integrative biophysical and pharmacological approaches, these structures reveal the key stages of the PreP catalytic cycle and how the binding of substrates or PreP inhibitor drives a rigid body motion of the protein for substrate binding and catalysis. Together, our studies provide key mechanistic insights into M16C metalloproteases for future therapeutic innovations.
履歴
登録2020年7月7日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年7月7日-
マップ公開2021年7月7日-
更新2025年5月28日-
現状2025年5月28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: 0.012
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.012
  • 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-6xov
  • 表面レベル: 0.012
  • 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_22281.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_22281.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
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.)
0.86 Å/pix.
x 256 pix.
= 218.88 Å		0.86 Å/pix.
x 256 pix.
= 218.88 Å		0.86 Å/pix.
x 256 pix.
= 218.88 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: 0.855 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベルBy EMDB: 0.01 / ムービー #1: 0.012
最小 - 最大-0.019866075 - 0.050842203
平均 (標準偏差)0.0000023380235 (±0.0016944956)
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: 218.88 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.8550.8550.855
M x/y/z256256256
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z218.880218.880218.880
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS256256256
D min/max/mean-0.0200.0510.000

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_22281_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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追加マップ: #1

ファイルemd_22281_additional_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: #1

ファイルemd_22281_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_22281_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 : CryoEM map of Human Presequence Protease in partial close state 1

全体名称: CryoEM map of Human Presequence Protease in partial close state 1
要素
  • 複合体: CryoEM map of Human Presequence Protease in partial close state 1
    • タンパク質・ペプチド: Presequence protease, mitochondrial
    • タンパク質・ペプチド: Amyloid-beta precursor protein
    • タンパク質・ペプチド: Amyloid-beta precursor protein

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超分子 #1: CryoEM map of Human Presequence Protease in partial close state 1

超分子名称: CryoEM map of Human Presequence Protease in partial close state 1
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Presequence protease, mitochondrial

分子名称: Presequence protease, mitochondrial / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
EC番号: 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; その他のペプチターゼ
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 114.901461 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
配列文字列: MHHHHHHAAA CERALQYKLG DKIHGFTVNQ VTSVPELFLT AVKLTHDDTG ARYLHLARED TNNLFSVQFR TTPMDSTGVP HILEHTVLC GSQKYPCRDP FFKMLNRSLS TFMNAFTASD YTLYPFSTQN PKDFQNLLSV YLDATFFPCL RELDFWQEGW R LEHENPSD ...文字列:
MHHHHHHAAA CERALQYKLG DKIHGFTVNQ VTSVPELFLT AVKLTHDDTG ARYLHLARED TNNLFSVQFR TTPMDSTGVP HILEHTVLC GSQKYPCRDP FFKMLNRSLS TFMNAFTASD YTLYPFSTQN PKDFQNLLSV YLDATFFPCL RELDFWQEGW R LEHENPSD PQTPLVFKGV VFNEMKGAFT DNERIFSQHL QNRLLPDHTY SVVSGGDPLC IPELTWEQLK QFHATHYHPS NA RFFTYGN FPLEQHLKQI HEEALSKFQK IEPSTVVPAQ TPWDKPREFQ ITCGPDSFAT DPSKQTTVSV SFLLPDITDT FEA FTLSLL SSLLTSGPNS PFYKALIESG LGTDFSPDVG YNGYTREAYF SVGLQGIVEK DIETVRSLID RTIDEVVEKG FEDD RIEAL LHKIEIQMKH QSTSFGLMLT SYIASCWNHD GDPVELLKLG NQLAKFRQCL QENPKFLQEK VKQYFKNNQH KLTLS MRPD DKYHEKQAQV EATKLKQKVE ALSPGDRQQI YEKGLELRSQ QSKPQDASCL PALKVSDIEP TIPVTELDVV LTAGDI PVQ YCAQPTNGMV YFRAFSSLNT LPEELRPYVP LFCSVLTKLG CGLLDYREQA QQIELKTGGM SASPHVLPDD SHMDTYE QG VLFSSLCLDR NLPDMMQLWS EIFNNPCFEE EEHFKVLVKM TAQELANGIP DSGHLYASIR AGRTLTPAGD LQETFSGM D QVRLMKRIAE MTDIKPILRK LPRIKKHLLN GDNMRCSVNA TPQQMPQTEK AVEDFLRSIG RSKKERRPVR PHTVEKPVP SSSGGDAHVP HGSQVIRKLV MEPTFKPWQM KTHFLMPFPV NYVGECIRTV PYTDPDHASL KILARLMTAK FLHTEIREKG GAYGGGAKL SHNGIFTLYS YRDPNTIETL QSFGKAVDWA KSGKFTQQDI DEAKLSVFST VDAPVAPSDK GMDHFLYGLS D EMKQAHRE QLFAVSHDKL LAVSDRYLGT GKSTHGLAIL GPENPKIAKD PSWIIR

UniProtKB: Presequence protease, mitochondrial

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分子 #2: Amyloid-beta precursor protein

分子名称: Amyloid-beta precursor protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 4.335852 KDa
配列文字列:
DAEFRHDSGY EVHHQKLVFF AEDVGSNKGA IIGLMVGGVV

UniProtKB: Amyloid-beta precursor protein

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分子 #3: Amyloid-beta precursor protein

分子名称: Amyloid-beta precursor protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 273.33 Da
配列文字列:
(UNK)(UNK)(UNK)

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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: 7.7
詳細: 20 mM Tris, pH 7.7, 150 mM NaCl, 10mM KCl, 20 mM EDTA and 1 mM 2-mercaptoethanol
グリッド詳細: unspecified
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 308 K / 装置: SPOTITON

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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 K2 SUMMIT (4k x 4k)
平均露光時間: 6.0 sec. / 平均電子線量: 66.0 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: 70.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正ソフトウェア - 名称: CTFFIND / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 174537
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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