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- EMDB-23449: Cryo-EM structure of human p97 in complex with Npl4/Ufd1 and poly... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-23449
タイトルCryo-EM structure of human p97 in complex with Npl4/Ufd1 and polyubiquitinated Ub-Eos (CHAPSO, Class 1, Close State)
マップデータ
試料
  • 複合体: Human p97 in complex with Npl4/Ufd1 and K48-linked polyubiquitinated Ub-Eos in the presence of ATP
    • タンパク質・ペプチド: Transitional endoplasmic reticulum ATPase
    • タンパク質・ペプチド: polyubiquitinated Ub-Eos
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードp97 / NMS-873 / single-particle cryo-EM / translocation / allosteric inhibition / TRANSLOCASE
機能・相同性
機能・相同性情報


: / flavin adenine dinucleotide catabolic process / VCP-NSFL1C complex / endosome to lysosome transport via multivesicular body sorting pathway / endoplasmic reticulum stress-induced pre-emptive quality control / BAT3 complex binding / cellular response to arsenite ion / protein-DNA covalent cross-linking repair / cytoplasm protein quality control / Derlin-1 retrotranslocation complex ...: / flavin adenine dinucleotide catabolic process / VCP-NSFL1C complex / endosome to lysosome transport via multivesicular body sorting pathway / endoplasmic reticulum stress-induced pre-emptive quality control / BAT3 complex binding / cellular response to arsenite ion / protein-DNA covalent cross-linking repair / cytoplasm protein quality control / Derlin-1 retrotranslocation complex / positive regulation of protein K63-linked deubiquitination / positive regulation of oxidative phosphorylation / : / aggresome assembly / deubiquitinase activator activity / regulation of protein localization to chromatin / ubiquitin-modified protein reader activity / mitotic spindle disassembly / VCP-NPL4-UFD1 AAA ATPase complex / cellular response to misfolded protein / negative regulation of protein localization to chromatin / vesicle-fusing ATPase / positive regulation of mitochondrial membrane potential / K48-linked polyubiquitin modification-dependent protein binding / regulation of aerobic respiration / retrograde protein transport, ER to cytosol / stress granule disassembly / regulation of synapse organization / ATPase complex / ubiquitin-specific protease binding / MHC class I protein binding / positive regulation of ATP biosynthetic process / ubiquitin-like protein ligase binding / RHOH GTPase cycle / polyubiquitin modification-dependent protein binding / autophagosome maturation / endoplasmic reticulum to Golgi vesicle-mediated transport / negative regulation of hippo signaling / HSF1 activation / translesion synthesis / interstrand cross-link repair / proteasomal protein catabolic process / Protein methylation / ATP metabolic process / endoplasmic reticulum unfolded protein response / Attachment and Entry / Josephin domain DUBs / ERAD pathway / lipid droplet / N-glycan trimming in the ER and Calnexin/Calreticulin cycle / proteasome complex / viral genome replication / Hh mutants are degraded by ERAD / Hedgehog ligand biogenesis / Defective CFTR causes cystic fibrosis / Translesion Synthesis by POLH / negative regulation of smoothened signaling pathway / macroautophagy / positive regulation of protein-containing complex assembly / ABC-family proteins mediated transport / establishment of protein localization / positive regulation of non-canonical NF-kappaB signal transduction / ADP binding / autophagy / Aggrephagy / Ovarian tumor domain proteases / KEAP1-NFE2L2 pathway / cytoplasmic stress granule / positive regulation of protein catabolic process / azurophil granule lumen / positive regulation of canonical Wnt signaling pathway / E3 ubiquitin ligases ubiquitinate target proteins / positive regulation of proteasomal ubiquitin-dependent protein catabolic process / site of double-strand break / double-strand break repair / Neddylation / cellular response to heat / ubiquitin-dependent protein catabolic process / protein phosphatase binding / secretory granule lumen / regulation of apoptotic process / proteasome-mediated ubiquitin-dependent protein catabolic process / ficolin-1-rich granule lumen / Attachment and Entry / protein ubiquitination / ciliary basal body / protein domain specific binding / DNA repair / intracellular membrane-bounded organelle / ubiquitin protein ligase binding / lipid binding / DNA damage response / endoplasmic reticulum membrane / Neutrophil degranulation / perinuclear region of cytoplasm / glutamatergic synapse / endoplasmic reticulum / protein-containing complex / ATP hydrolysis activity / RNA binding
類似検索 - 分子機能
AAA ATPase, CDC48 family / Cell division protein 48 (CDC48), N-terminal domain / CDC48, N-terminal subdomain / Cell division protein 48 (CDC48) N-terminal domain / CDC48, domain 2 / Cell division protein 48 (CDC48), domain 2 / Cell division protein 48 (CDC48) domain 2 / : / CDC48 domain 2-like superfamily / Aspartate decarboxylase-like domain superfamily ...AAA ATPase, CDC48 family / Cell division protein 48 (CDC48), N-terminal domain / CDC48, N-terminal subdomain / Cell division protein 48 (CDC48) N-terminal domain / CDC48, domain 2 / Cell division protein 48 (CDC48), domain 2 / Cell division protein 48 (CDC48) domain 2 / : / CDC48 domain 2-like superfamily / Aspartate decarboxylase-like domain superfamily / AAA ATPase, AAA+ lid domain / AAA+ lid domain / ATPase, AAA-type, conserved site / AAA-protein family signature. / ATPase family associated with various cellular activities (AAA) / ATPase, AAA-type, core / ATPases associated with a variety of cellular activities / AAA+ ATPase domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Transitional endoplasmic reticulum ATPase
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Mus musculus (ハツカネズミ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.09 Å
データ登録者Pan M / Yu Y / Liu L / Zhao M
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2021
タイトル: Mechanistic insight into substrate processing and allosteric inhibition of human p97.
著者: Man Pan / Yuanyuan Yu / Huasong Ai / Qingyun Zheng / Yuan Xie / Lei Liu / Minglei Zhao /
要旨: p97 processes ubiquitinated substrates and plays a central role in cellular protein homeostasis. Here, we report a series of cryo-EM structures of the substrate-engaged human p97 complex with ...p97 processes ubiquitinated substrates and plays a central role in cellular protein homeostasis. Here, we report a series of cryo-EM structures of the substrate-engaged human p97 complex with resolutions ranging from 2.9 to 3.8 Å that captured 'power-stroke'-like motions of both the D1 and D2 ATPase rings of p97. A key feature of these structures is the critical conformational changes of the intersubunit signaling (ISS) motifs, which tighten the binding of nucleotides and neighboring subunits and contribute to the spiral staircase conformation of the D1 and D2 rings. In addition, we determined the cryo-EM structure of human p97 in complex with NMS-873, a potent p97 inhibitor, at a resolution of 2.4 Å. The structures showed that NMS-873 binds at a cryptic groove in the D2 domain and interacts with the ISS motif, preventing its conformational change and thus blocking substrate translocation allosterically.
履歴
登録2021年2月6日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年9月15日-
マップ公開2021年9月15日-
更新2024年5月29日-
現状2024年5月29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（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.012
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-7ln5
  • 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_23449.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_23449.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 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.)
1.06 Å/pix.
x 320 pix.
= 340.16 Å		1.06 Å/pix.
x 320 pix.
= 340.16 Å		1.06 Å/pix.
x 320 pix.
= 340.16 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: 1.063 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: 0.01 / ムービー #1: 0.012
最小 - 最大-0.025107825 - 0.08644915
平均 (標準偏差)-0.000014159895 (±0.0022271976)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 340.15997 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.0631.0631.063
M x/y/z320320320
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z340.160340.160340.160
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS320320320
D min/max/mean-0.0250.086-0.000

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_23449_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)

-
追加マップ: #1

ファイルemd_23449_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_23449_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_23449_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 : Human p97 in complex with Npl4/Ufd1 and K48-linked polyubiquitina...

全体名称: Human p97 in complex with Npl4/Ufd1 and K48-linked polyubiquitinated Ub-Eos in the presence of ATP
要素
  • 複合体: Human p97 in complex with Npl4/Ufd1 and K48-linked polyubiquitinated Ub-Eos in the presence of ATP
    • タンパク質・ペプチド: Transitional endoplasmic reticulum ATPase
    • タンパク質・ペプチド: polyubiquitinated Ub-Eos
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: Human p97 in complex with Npl4/Ufd1 and K48-linked polyubiquitina...

超分子名称: Human p97 in complex with Npl4/Ufd1 and K48-linked polyubiquitinated Ub-Eos in the presence of ATP
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Transitional endoplasmic reticulum ATPase

分子名称: Transitional endoplasmic reticulum ATPase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO / EC番号: vesicle-fusing ATPase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 89.493852 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MASGADSKGD DLSTAILKQK NRPNRLIVDE AINEDNSVVS LSQPKMDELQ LFRGDTVLLK GKKRREAVCI VLSDDTCSDE KIRMNRVVR NNLRVRLGDV ISIQPCPDVK YGKRIHVLPI DDTVEGITGN LFEVYLKPYF LEAYRPIRKG DIFLVRGGMR A VEFKVVET ...文字列:
MASGADSKGD DLSTAILKQK NRPNRLIVDE AINEDNSVVS LSQPKMDELQ LFRGDTVLLK GKKRREAVCI VLSDDTCSDE KIRMNRVVR NNLRVRLGDV ISIQPCPDVK YGKRIHVLPI DDTVEGITGN LFEVYLKPYF LEAYRPIRKG DIFLVRGGMR A VEFKVVET DPSPYCIVAP DTVIHCEGEP IKREDEEESL NEVGYDDIGG CRKQLAQIKE MVELPLRHPA LFKEIGVKPP RG ILLYGPP GTGKTLIARA VANETGAFFF LINGPEIMSK LAGESESNLR KAFEEAEKNA PAIIFIDELD AIAPKREKTH GEV ERRIVS QLLTLMDGLK QRAHVIVMAA TNRPNSIDPA LRRFGRFDRE VDIGIPDATG RLEILQIHTK NMKLADDVDL EQVA NETHG HVGADLAALC SEAALQAIRK KMDLIDLEDE TIDAEVMNSL AVTMDDFRWA LSQSNPSALR ETVVEVPQVT WEDIG GLED VKRELQELVQ YPVEHPDKFL KFGMTPSKGV LFYGPPGCGK TLLAKAIANE CQANFISIKG PELLTMWFGE SEANVR EIF DKARQAAPCV LFFDQLDSIA KARGGNIGDG GGAADRVINQ ILTEMDGMST KKNVFIIGAT NRPDIIDPAI LRPGRLD QL IYIPLPDEKS RVAILKANLR KSPVAKDVDL EFLAKMTNGF SGADLTEICQ RACKLAIRES IESEIRRERE RQTNPSAM E VEEDDPVPEI RRDHFEEAMR FARRSVSDND IRKYEMFAQT LQQSRGFGSF RFPSGNQGGA GPSQGSGGGT GGSVYTEDN DDDLYG

UniProtKB: Transitional endoplasmic reticulum ATPase

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分子 #2: polyubiquitinated Ub-Eos

分子名称: polyubiquitinated Ub-Eos / 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: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 1.890321 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
(UNK)(UNK)(UNK)(UNK)(UNK)(UNK)(UNK)(UNK)(UNK)(UNK) (UNK)(UNK)(UNK)(UNK)(UNK)(UNK) (UNK)(UNK)(UNK) (UNK)(UNK)(UNK)

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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: 5 / 式: ADP
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: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 7 / 式: ATP
分子量理論値: 507.181 Da
Chemical component information

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

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分子 #5: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 7 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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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2.5 mg/mL
緩衝液pH: 8
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 281 K

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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 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 50.0 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
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: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

7jy5

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: 3.09 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1) / 使用した粒子像数: 215530
初期 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL
得られたモデル

PDB-7ln5:
Cryo-EM structure of human p97 in complex with Npl4/Ufd1 and polyubiquitinated Ub-Eos (CHAPSO, Class 1, Close State)

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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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