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- EMDB-38535: Cryo-EM structure of the ClpC1:ClpP1P2 degradation complex in Str... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-38535
タイトルCryo-EM structure of the ClpC1:ClpP1P2 degradation complex in Streptomyces hawaiiensis
マップデータmerged focus map
試料
  • 複合体: ClpP1,ClpP2,ClpC1,casein
    • タンパク質・ペプチド: NDP-hexose 4-ketoreductase
    • タンパク質・ペプチド: casein
    • タンパク質・ペプチド: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit
    • タンパク質・ペプチド: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE
キーワードprotease / protein degradation / proteostasis / proteolysis / HYDROLASE
機能・相同性
機能・相同性情報


endopeptidase Clp / ATP-dependent peptidase activity / cellular response to heat / serine-type endopeptidase activity / ATP hydrolysis activity / proteolysis / ATP binding / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
UVR domain / UVR domain profile. / ClpP, Ser active site / Endopeptidase Clp serine active site. / ClpP, histidine active site / Endopeptidase Clp histidine active site. / ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit / ClpA/B, conserved site 1 / Chaperonins clpA/B signature 1. / ClpA/ClpB, AAA lid domain ...UVR domain / UVR domain profile. / ClpP, Ser active site / Endopeptidase Clp serine active site. / ClpP, histidine active site / Endopeptidase Clp histidine active site. / ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit / ClpA/B, conserved site 1 / Chaperonins clpA/B signature 1. / ClpA/ClpB, AAA lid domain / AAA lid domain / Clp protease proteolytic subunit /Translocation-enhancing protein TepA / Clp protease / Clp amino terminal domain, pathogenicity island component / : / Clp, repeat (R) domain / Clp repeat (R) domain profile. / Clp, N-terminal domain superfamily / ClpA/B family / Clp ATPase, C-terminal / AAA domain (Cdc48 subfamily) / C-terminal, D2-small domain, of ClpB protein / C-terminal, D2-small domain, of ClpB protein / ClpP/crotonase-like domain superfamily / 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
ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit / ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit / NDP-hexose 4-ketoreductase
類似検索 - 構成要素
生物種Streptomyces hawaiiensis (バクテリア) / Bos taurus (ウシ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 1.96 Å
データ登録者Xu X / Long F
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number国
Ministry of Science and Technology (MoST, China)2021YFA0909500 中国
引用ジャーナル: mBio / 年: 2024
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
登録2024年1月1日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年3月27日-
マップ公開2024年3月27日-
更新2024年5月1日-
現状2024年5月1日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_38535.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_38535.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 216 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈merged focus map
投影像・断面図

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その他
軸X (Sec.)Y (Row.)Z (Col.)
0.84 Å/pix.
x 384 pix.
= 322.56 Å		0.84 Å/pix.
x 384 pix.
= 322.56 Å		0.84 Å/pix.
x 384 pix.
= 322.56 Å

表面

投影像

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断面 (1/2)

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.84 Å
密度

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ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 3.9
最小 - 最大-3.6189156 - 46.328679999999999
平均 (標準偏差)0.03371792 (±1.276874)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderZYX
Origin000
サイズ384384384
Spacing384384384
セルA=B=C: 322.56 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_38535_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: sharpened full map

ファイルemd_38535_additional_1.map
注釈sharpened full 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_38535_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: #1

ファイルemd_38535_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 : ClpP1,ClpP2,ClpC1,casein

全体名称: ClpP1,ClpP2,ClpC1,casein
要素
  • 複合体: ClpP1,ClpP2,ClpC1,casein
    • タンパク質・ペプチド: NDP-hexose 4-ketoreductase
    • タンパク質・ペプチド: casein
    • タンパク質・ペプチド: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit
    • タンパク質・ペプチド: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE

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超分子 #1: ClpP1,ClpP2,ClpC1,casein

超分子名称: ClpP1,ClpP2,ClpC1,casein / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4
由来(天然)生物種: Streptomyces hawaiiensis (バクテリア)

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分子 #1: NDP-hexose 4-ketoreductase

分子名称: NDP-hexose 4-ketoreductase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Streptomyces hawaiiensis (バクテリア)
分子量理論値: 77.312055 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MGSSHHHHHH SSGLVPRGSH MASMTGGQQM GRGSEFAEGT PSTSLVLDQF GRNLTQAARE SKLDPVIGRE KEIERVMQVL SRRTKNNPV LIGEPGVGKT AVVEGLAQAI VKGEVPETLK DKHLYTLDLG ALVAGSRYRG DFEERLKKVL KEIRTRGDII L FIDALHTL ...文字列:
MGSSHHHHHH SSGLVPRGSH MASMTGGQQM GRGSEFAEGT PSTSLVLDQF GRNLTQAARE SKLDPVIGRE KEIERVMQVL SRRTKNNPV LIGEPGVGKT AVVEGLAQAI VKGEVPETLK DKHLYTLDLG ALVAGSRYRG DFEERLKKVL KEIRTRGDII L FIDALHTL VGAGAAEGAI DAASILKPML ARGELQTIGA TTLDEYRKHL EKDAALERRF QPIQVAEPSL PHTIEILKGL RD RYEAHHR VSITDEALVQ AATLADRYIS DRFLPDKAID LIDEAGSRMR IRRMTAPPDL REFDEKIAGV RRDKESAIDS QDA EKAASL RDKEKQLLAA KAKREKEWKA GDMDVVAEVD GELIAEVLAT ATGIPVFKLT EEESSRLLRM EDELHKRVIG QVDA VKALS KAIRRTRAGL KDPKRPGGSF IFAGPSGVGK TELSKALAEF LFGDEDALIS LDMSEFSEKH TVSRLFGSPP GYVGY EEGG QLTEKVRRKP FSVVLFDAVE KAHPDIFNSL LQILEDGRLT DSQGRVVDFK NTVIIMTTNL GTRDISKGFN LGFAAQ GDT KSNYERMKNK VSDELKQHFR PEFLNRVDDV VVFPQLSQAD ILKIVDLMID KVDERLKDRD MGIELSSSAK ELLSKKG YD PVLGARPLRR TIQREIEDSL SEKILFGELR PGHIVVVDTE GEGETKTFTF RGEE

UniProtKB: NDP-hexose 4-ketoreductase

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分子 #2: casein

分子名称: casein / 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: Bos taurus (ウシ)
分子量理論値: 2.060531 KDa
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)(UNK)(UNK)

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分子 #3: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit

分子名称: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 7 / 光学異性体: LEVO / EC番号: endopeptidase Clp
由来(天然)生物種: Streptomyces hawaiiensis (バクテリア)
分子量理論値: 24.216336 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MGSSHHHHHH SSGLVPRGSH MASMTGGQQM GRGSEFGGLG DQVYNRLLNE RIIFLGQPVD DDIANKITAQ LLLLASDPEK DIYLYINSP GGSITAGMAI YDTMQYIKND VVTIAMGLAA AMGQFLLSAG TPGKRFALPN AEILIHQPSA GLAGSASDIK I HAERLLHT ...文字列:
MGSSHHHHHH SSGLVPRGSH MASMTGGQQM GRGSEFGGLG DQVYNRLLNE RIIFLGQPVD DDIANKITAQ LLLLASDPEK DIYLYINSP GGSITAGMAI YDTMQYIKND VVTIAMGLAA AMGQFLLSAG TPGKRFALPN AEILIHQPSA GLAGSASDIK I HAERLLHT KKRMAELTSQ HTGQTIEQIT RDSDRDRWFD AFEAKEYGLI DDVMTTAAGM PGGGGTGA

UniProtKB: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit

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分子 #4: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit

分子名称: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 7 / 光学異性体: LEVO / EC番号: endopeptidase Clp
由来(天然)生物種: Streptomyces hawaiiensis (バクテリア)
分子量理論値: 22.80785 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MGSSHHHHHH SSGLVPRGSH MEYDPYAKLF EERVIFLGVQ IDDASANDVM AQLLCLESMD PDRDISVYIN SPGGSFTALT AIYDTMQYV KPDVQTVCMG QAAAAAAVLL AAGTPGKRMA LPNARVLIHQ PYSETGRGQV SDLEIAANEI LRMRSQLEDM L AKHSTTPV ...文字列:
MGSSHHHHHH SSGLVPRGSH MEYDPYAKLF EERVIFLGVQ IDDASANDVM AQLLCLESMD PDRDISVYIN SPGGSFTALT AIYDTMQYV KPDVQTVCMG QAAAAAAVLL AAGTPGKRMA LPNARVLIHQ PYSETGRGQV SDLEIAANEI LRMRSQLEDM L AKHSTTPV EKIREDIERD KILTAEDALS YGLIDQVIST RKMDNSSLR

UniProtKB: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit

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分子 #5: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 8 / 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 #6: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 7 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #7: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 4 / 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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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3 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 50 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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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: 50.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 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）: 1.0 µm
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: 1.96 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 113281
初期 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
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Chain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model / 詳細: predicted models
得られたモデル

PDB-8xon:
Cryo-EM structure of the ClpC1:ClpP1P2 degradation complex in Streptomyces hawaiiensis

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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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