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- EMDB-43579: CryoEM Structure of a FtsH Helical Assembly in the Presence of ATP -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-43579
タイトルCryoEM Structure of a FtsH Helical Assembly in the Presence of ATP
マップデータ
試料
  • 複合体: CryoEM Structure of FtsH Helical Assembly
    • タンパク質・ペプチド: ATP-dependent zinc metalloprotease FtsH
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
キーワードnucleotide binding / protease / cytoplasmic domain / helical assembly / HYDROLASE
機能・相同性
機能・相同性情報


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 / ATP-dependent peptidase activity / protein catabolic process / metalloendopeptidase activity / ATP hydrolysis activity / proteolysis / zinc ion binding / ATP binding / identical protein binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Peptidase M41, FtsH extracellular / FtsH Extracellular / Peptidase, FtsH / Peptidase M41 / Peptidase M41-like / Peptidase family M41 / AAA ATPase, AAA+ lid domain / AAA+ lid domain / ATPase, AAA-type, conserved site / AAA-protein family signature. ...Peptidase M41, FtsH extracellular / FtsH Extracellular / Peptidase, FtsH / Peptidase M41 / Peptidase M41-like / Peptidase family M41 / 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
ATP-dependent zinc metalloprotease FtsH
類似検索 - 構成要素
生物種Thermotoga maritima (バクテリア)
手法らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.5 Å
データ登録者Li Y / Zhu J / Zhang Z / Wang F / Egelman EH / Tezcan FA
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
National Science Foundation (NSF, United States)DMR-2004558 米国
Department of Energy (DOE, United States)DE-SC0003844 米国
Department of Energy (DOE, United States)DE-SC0019288 米国
引用ジャーナル: Nat Chem Biol / 年: 2025
タイトル: Transforming an ATP-dependent enzyme into a dissipative, self-assembling system.
著者: Yiying Li / Jie Zhu / Zhiyin Zhang / Jiapeng Wei / Fengbin Wang / Georg Meisl / Tuomas P J Knowles / Edward H Egelman / F Akif Tezcan /
要旨: Nucleoside triphosphate (NTP)-dependent protein assemblies such as microtubules and actin filaments have inspired the development of diverse chemically fueled molecular machines and active materials ...Nucleoside triphosphate (NTP)-dependent protein assemblies such as microtubules and actin filaments have inspired the development of diverse chemically fueled molecular machines and active materials but their functional sophistication has yet to be matched by design. Given this challenge, we asked whether it is possible to transform a natural adenosine 5'-triphosphate (ATP)-dependent enzyme into a dissipative self-assembling system, thereby altering the structural and functional mode in which chemical energy is used. Here we report that FtsH (filamentous temperature-sensitive protease H), a hexameric ATPase involved in membrane protein degradation, can be readily engineered to form one-dimensional helical nanotubes. FtsH nanotubes require constant energy input to maintain their integrity and degrade over time with the concomitant hydrolysis of ATP, analogous to natural NTP-dependent cytoskeletal assemblies. Yet, in contrast to natural dissipative systems, ATP hydrolysis is catalyzed by free FtsH protomers and FtsH nanotubes serve to conserve ATP, leading to transient assemblies whose lifetimes can be tuned from days to minutes through the inclusion of external ATPases in solution.
履歴
登録2024年1月31日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年1月15日-
マップ公開2025年1月15日-
更新2025年6月11日-
現状2025年6月11日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_43579.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_43579.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 343 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 448 pix.
= 385.28 Å		0.86 Å/pix.
x 448 pix.
= 385.28 Å		0.86 Å/pix.
x 448 pix.
= 385.28 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: 0.86 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: 1.0
最小 - 最大-3.002555 - 8.398082
平均 (標準偏差)0.023128452 (±0.2630102)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ448448448
Spacing448448448
セルA=B=C: 385.28 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: #2

ファイルemd_43579_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_43579_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 Structure of FtsH Helical Assembly

全体名称: CryoEM Structure of FtsH Helical Assembly
要素
  • 複合体: CryoEM Structure of FtsH Helical Assembly
    • タンパク質・ペプチド: ATP-dependent zinc metalloprotease FtsH
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

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超分子 #1: CryoEM Structure of FtsH Helical Assembly

超分子名称: CryoEM Structure of FtsH Helical Assembly / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Thermotoga maritima (バクテリア)

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分子 #1: ATP-dependent zinc metalloprotease FtsH

分子名称: ATP-dependent zinc metalloprotease FtsH / 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: Thermotoga maritima (バクテリア)
分子量理論値: 51.493832 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: SGGATMYKPS GNKRVTFKDV GGAEEAIEEL KEVVEFLKDP SKFNRIGARM PKGILLVGPP GTGKTLLARA VAGEANVPFF HISGSDFVE LFVGVGAARV RDLFAQAKAH APSIVFIDEI DAVGRHRGAG LGGGHDEREQ TLNQLLVEMD GFDSKEGIIV M AATNRPDI ...文字列:
SGGATMYKPS GNKRVTFKDV GGAEEAIEEL KEVVEFLKDP SKFNRIGARM PKGILLVGPP GTGKTLLARA VAGEANVPFF HISGSDFVE LFVGVGAARV RDLFAQAKAH APSIVFIDEI DAVGRHRGAG LGGGHDEREQ TLNQLLVEMD GFDSKEGIIV M AATNRPDI LDPALLRPGR FDKKIVVDPP DMLGRKKILE IHTRNKPLAE DVNLEIIAKR TPGFVGADLE NLVNEAALLA AR EGRDKIT MKDFEEAIDR VIAGPARKSL LISPAEKRII AYHEAGHAVV STVVPNGEPV HRISIIPRGY KALGYTLHLP EED KYLVSR NELLDKLTAL LGGRAAEEVV FGDVTSGAAN DIERATEIAR NMVSQLGMSE ELGPLAWGKE EQEVFLGKEI TRLR NYSEE VASKIDEEVK KIVTNSYERA KEIIRKYRKQ LDNIVEILLE KETIEGDELR RILSEEFEKV VE

UniProtKB: ATP-dependent zinc metalloprotease FtsH

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分子 #2: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 1 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #3: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 1 / 式: ZN
分子量理論値: 65.409 Da

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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: 1 / 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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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析らせん対称体再構成法
試料の集合状態helical array

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試料調製

緩衝液pH: 6
グリッドモデル: Quantifoil R2/1 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: PLASMA CLEANING
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 277 K / 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 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 / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.1 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm
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

最終 再構成想定した対称性 - らせんパラメータ - Δz: 16.1 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: -41.1 °
想定した対称性 - らせんパラメータ - 軸対称性: C2 (2回回転対称)
解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.5 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: 615968
CTF補正タイプ: NONE
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

3kds

最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
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)

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  • 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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