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- EMDB-2326: Visualizing GroEL/ES in the Act of Encapsulating a Non-Native Sub... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-2326
タイトルVisualizing GroEL/ES in the Act of Encapsulating a Non-Native Substrate Protein
マップデータSymmetry-free 3D reconstruction of the bullet-shaped substrate-encapsulated subpopulation sorted from the heterogeneous sample of EL43Py reacted with the substrate protein RuBisCO, GroES and nucleotide ATP
試料
  • 試料: Non-native RuBisCO substrate protein encapsulated inside the cavity of GroEL variant EL43Py capped by GroES with the assistance of nucleotide ATP
  • タンパク質・ペプチド: GroELcys0-D398A-S43C-pyrene
  • タンパク質・ペプチド: GroES
  • タンパク質・ペプチド: Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase oxygenase
  • リガンド: Adenosine triphosphate
キーワードprotein folding / chaperonin / GroEL / GroEL-GroES / cryo-EM / heterogeneity / substrate / RuBisCO / encapsulation
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 K-12 (大腸菌) / Rhodospirillum rubrum (バクテリア) / synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 9.2 Å
データ登録者Chen D-H / Madan D / Weaver J / Lin Z / Schroder GF / Chiu W / Rye HS
引用ジャーナル: Cell / 年: 2013
タイトル: Visualizing GroEL/ES in the act of encapsulating a folding protein.
著者: Dong-Hua Chen / Damian Madan / Jeremy Weaver / Zong Lin / Gunnar F Schröder / Wah Chiu / Hays S Rye /
要旨: The GroEL/ES chaperonin system is required for the assisted folding of many proteins. How these substrate proteins are encapsulated within the GroEL-GroES cavity is poorly understood. Using symmetry- ...The GroEL/ES chaperonin system is required for the assisted folding of many proteins. How these substrate proteins are encapsulated within the GroEL-GroES cavity is poorly understood. Using symmetry-free, single-particle cryo-electron microscopy, we have characterized a chemically modified mutant of GroEL (EL43Py) that is trapped at a normally transient stage of substrate protein encapsulation. We show that the symmetric pattern of the GroEL subunits is broken as the GroEL cis-ring apical domains reorient to accommodate the simultaneous binding of GroES and an incompletely folded substrate protein (RuBisCO). The collapsed RuBisCO folding intermediate binds to the lower segment of two apical domains, as well as to the normally unstructured GroEL C-terminal tails. A comparative structural analysis suggests that the allosteric transitions leading to substrate protein release and folding involve concerted shifts of GroES and the GroEL apical domains and C-terminal tails.
履歴
登録2013年3月1日-
ヘッダ(付随情報) 公開2013年3月13日-
マップ公開2013年3月13日-
更新2014年3月26日-
現状2014年3月26日処理サイト: PDBe / 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: 1.2
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 1.2
  • 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-3zq0
  • 表面レベル: 1.2
  • 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-2326.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_2326.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 21.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Symmetry-free 3D reconstruction of the bullet-shaped substrate-encapsulated subpopulation sorted from the heterogeneous sample of EL43Py reacted with the substrate protein RuBisCO, GroES and nucleotide ATP
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.)
2.04 Å/pix.
x 180 pix.
= 367.2 Å		2.04 Å/pix.
x 180 pix.
= 367.2 Å		2.04 Å/pix.
x 180 pix.
= 367.2 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: 2.04 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: 1.2 / ムービー #1: 1.2
最小 - 最大-0.47194329 - 2.28602433
平均 (標準偏差)0.0433308 (±0.20919535)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin-90-90-90
サイズ180180180
Spacing180180180
セルA=B=C: 367.19998 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z2.042.042.04
M x/y/z180180180
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z367.200367.200367.200
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-36-12-40
NX/NY/NZ732581
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS-90-90-90
NC/NR/NS180180180
D min/max/mean-0.4722.2860.043

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Non-native RuBisCO substrate protein encapsulated inside the cavi...

全体名称: Non-native RuBisCO substrate protein encapsulated inside the cavity of GroEL variant EL43Py capped by GroES with the assistance of nucleotide ATP
要素
  • 試料: Non-native RuBisCO substrate protein encapsulated inside the cavity of GroEL variant EL43Py capped by GroES with the assistance of nucleotide ATP
  • タンパク質・ペプチド: GroELcys0-D398A-S43C-pyrene
  • タンパク質・ペプチド: GroES
  • タンパク質・ペプチド: Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase oxygenase
  • リガンド: Adenosine triphosphate

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超分子 #1000: Non-native RuBisCO substrate protein encapsulated inside the cavi...

超分子名称: Non-native RuBisCO substrate protein encapsulated inside the cavity of GroEL variant EL43Py capped by GroES with the assistance of nucleotide ATP
タイプ: sample / ID: 1000 / 詳細: This complex is bullet-shaped
集合状態: Non-native RuBisCO substrate protein was encapsulated inside the cavity formed by one tetradecamer of GroEL variant EL43Py, one heptamer of GroES and seven nucleotides of ATP
Number unique components: 4
分子量実験値: 920 KDa / 理論値: 920 KDa
手法: Estimated by the sum of GroEL molecular weight 800kDa, GroES molecular weight 70kDa and one RuBisCO monomer molecular weight 50kDa

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分子 #1: GroELcys0-D398A-S43C-pyrene

分子名称: GroELcys0-D398A-S43C-pyrene / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / Name.synonym: EL398A43Py
詳細: A GroEL variant in which the endogenous Cys residues (138, 458, 519) have been changed to Ala (GroELcys0) was modified to contain two additional mutations: D398A and S43C. The D398A mutation ...詳細: A GroEL variant in which the endogenous Cys residues (138, 458, 519) have been changed to Ala (GroELcys0) was modified to contain two additional mutations: D398A and S43C. The D398A mutation prevents ATP hydrolysis by GroEL, while the S43C mutation, located at the tip of stem loop at the bottom of the GroEL cavity, permits the covalent attachment of N-1-pyrene maleimide to this position.
コピー数: 14 / 集合状態: Tetradecamer / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 細胞中の位置: Cytoplasm
分子量実験値: 800 KDa / 理論値: 800 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21 (大腸菌) / 組換プラスミド: pACYC
配列UniProtKB: Chaperonin GroEL

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分子 #2: GroES

分子名称: GroES / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 7 / 集合状態: Heptamer / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Escherichia coli K-12 (大腸菌)
分子量実験値: 70 KDa / 理論値: 70 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21 (大腸菌) / 組換プラスミド: pACYC
配列UniProtKB: Co-chaperonin GroES

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分子 #3: Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase oxygenase

分子名称: Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase oxygenase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / Name.synonym: RuBisCO
詳細: The native RuBisCO is a dimer, but the encapsulated RuBisCO is a non-native monomer.
コピー数: 1 / 集合状態: monomer / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Rhodospirillum rubrum (バクテリア) / 細胞中の位置: cytoplasm
分子量実験値: 50 KDa / 理論値: 50 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 組換プラスミド: pUC derived plasmid with T7 promoter

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分子 #4: Adenosine triphosphate

分子名称: Adenosine triphosphate / タイプ: ligand / ID: 4 / Name.synonym: ATP / コピー数: 7 / 組換発現: No
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)

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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2.4 mg/mL
緩衝液pH: 7.6 / 詳細: 50 mM Hepes, 50 mM KOAc, 10 mM Mg(OAc)2, 2 mM DTT
グリッド詳細: 400 mesh R1.2/1.3 Quantifoil grid glow-discharged 10 sec before freezing
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 98 K / 装置: FEI VITROBOT MARK III / 手法: Blot for 1 second before plunging

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電子顕微鏡法

顕微鏡JEOL 3000SFF
温度最低: 50 K / 最高: 51 K / 平均: 50.5 K
アライメント法Legacy - 非点収差: Objective lens astigmatism was corrected at 400,000 times magnification
日付2008年8月16日
撮影カテゴリ: CCD / フィルム・検出器のモデル: GENERIC GATAN / デジタル化 - サンプリング間隔: 15 µm / 実像数: 2379 / 平均電子線量: 30 e/Å2 / ビット/ピクセル: 8
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系倍率（補正後）: 73530 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: OTHER / Cs: 1.6 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 4.7 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 50000
試料ステージ試料ホルダー: Helium cooled top-entry cartridge / 試料ホルダーモデル: OTHER

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画像解析

詳細Particle selection was performed semi-automatically using the EMAN1 program, boxer. The contrast transfer function fitting was performed automatically using the program fitctf.py and then fine-tuned manually using the EMAN1 program ctfit. The methodology of EMAN1 multiple-model refinement (EMAN1 program multirefine) for compositionally and conformationally heterogeneous complex analysis was used to sort out the relatively homogeneous bullet-shaped particle images with the substrate protein inside the cis cavity.
CTF補正詳細: Each frame
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: OTHER / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 9.2 Å / 解像度の算出法: OTHER / ソフトウェア - 名称: EMAN1 / 使用した粒子像数: 17611
最終 角度割当詳細: EMAN1
最終 2次元分類クラス数: 711

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

1aon


Chain - #0 - Chain ID: A / Chain - #1 - Chain ID: B / Chain - #2 - Chain ID: C / Chain - #3 - Chain ID: D / Chain - #4 - Chain ID: E / Chain - #5 - Chain ID: F / Chain - #6 - Chain ID: G / Chain - #7 - Chain ID: H / Chain - #8 - Chain ID: I / Chain - #9 - Chain ID: J / Chain - #10 - Chain ID: K / Chain - #11 - Chain ID: L / Chain - #12 - Chain ID: M / Chain - #13 - Chain ID: N / Chain - #14 - Chain ID: O / Chain - #15 - Chain ID: P / Chain - #16 - Chain ID: Q / Chain - #17 - Chain ID: R / Chain - #18 - Chain ID: S / Chain - #19 - Chain ID: T / Chain - #20 - Chain ID: U
ソフトウェア名称: DireX
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
当てはまり具合の基準: cross-correlation coefficient
得られたモデル

PDB-3zq0:
Visualizing GroEL-ES in the Act of Encapsulating a Non-Native Substrate Protein

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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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