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- EMDB-5608: Structural dynamics and inter-ring communication of the MecA-ClpC... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-5608
タイトルStructural dynamics and inter-ring communication of the MecA-ClpC protease complex during active substrate unfolding and translocation revealed by cryo-EM
マップデータReconstruction of MecA-ClpC(E618A) with ATP, WM-ATP
試料
  • 試料: MecA-ClpC(E618A)
  • タンパク質・ペプチド: MecA
  • タンパク質・ペプチド: ClpC
キーワードunfolding / ATPase
機能・相同性
機能・相同性情報


negative regulation of establishment of competence for transformation / negative regulation of sporulation resulting in formation of a cellular spore / establishment of competence for transformation / sporulation resulting in formation of a cellular spore / protein-macromolecule adaptor activity / ATP hydrolysis activity / ATP binding
類似検索 - 分子機能
MecA, C-terminal domain superfamily / Negative regulator of genetic competence, MecA / Negative regulator of genetic competence (MecA) / UVR domain / UVR domain profile. / ClpA/B, conserved site 2 / Chaperonins clpA/B signature 2. / ClpA/B, conserved site 1 / Chaperonins clpA/B signature 1. / ClpA/ClpB, AAA lid domain ...MecA, C-terminal domain superfamily / Negative regulator of genetic competence, MecA / Negative regulator of genetic competence (MecA) / UVR domain / UVR domain profile. / ClpA/B, conserved site 2 / Chaperonins clpA/B signature 2. / ClpA/B, conserved site 1 / Chaperonins clpA/B signature 1. / ClpA/ClpB, AAA lid domain / AAA lid domain / 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 / 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
Negative regulator of genetic competence ClpC/MecB / Adapter protein MecA 1
類似検索 - 構成要素
生物種Bacillus subtilis (枯草菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 11.0 Å
データ登録者Liu J / Mei Z / Li N / Qi Y / Xu Y / Shi Y / Wang F / Lei J / Gao N
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2013
タイトル: Structural dynamics of the MecA-ClpC complex: a type II AAA+ protein unfolding machine.
著者: Jing Liu / Ziqing Mei / Ningning Li / Yutao Qi / Yanji Xu / Yigong Shi / Feng Wang / Jianlin Lei / Ning Gao /
要旨: The MecA-ClpC complex is a bacterial type II AAA(+) molecular machine responsible for regulated unfolding of substrates, such as transcription factors ComK and ComS, and targeting them to ClpP for ...The MecA-ClpC complex is a bacterial type II AAA(+) molecular machine responsible for regulated unfolding of substrates, such as transcription factors ComK and ComS, and targeting them to ClpP for degradation. The six subunits of the MecA-ClpC complex form a closed barrel-like structure, featured with three stacked rings and a hollow passage, where substrates are threaded and translocated through successive pores. Although the general concepts of how polypeptides are unfolded and translocated by internal pore loops of AAA(+) proteins have long been conceived, the detailed mechanistic model remains elusive. With cryoelectron microscopy, we captured four different structures of the MecA-ClpC complexes. These complexes differ in the nucleotide binding states of the two AAA(+) rings and therefore might presumably reflect distinctive, representative snapshots from a dynamic unfolding cycle of this hexameric complex. Structural analysis reveals that nucleotide binding and hydrolysis modulate the hexameric complex in a number of ways, including the opening of the N-terminal ring, the axial and radial positions of pore loops, the compactness of the C-terminal ring, as well as the relative rotation between the two nucleotide-binding domain rings. More importantly, our structural and biochemical data indicate there is an active allosteric communication between the two AAA(+) rings and suggest that concerted actions of the two AAA(+) rings are required for the efficiency of the substrate unfolding and translocation. These findings provide important mechanistic insights into the dynamic cycle of the MecA-ClpC unfoldase and especially lay a foundation toward the complete understanding of the structural dynamics of the general type II AAA(+) hexamers.
履歴
登録2013年3月20日-
ヘッダ(付随情報) 公開2013年5月8日-
マップ公開2013年5月15日-
更新2013年8月28日-
現状2013年8月28日処理サイト: PDBj / 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: 1.5
  • 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: 1.5
  • 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-3j3s
  • 表面レベル: 1.5
  • 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_5608_1.jpg

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_5608.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 12.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Reconstruction of MecA-ClpC(E618A) with ATP, WM-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.)
1.5 Å/pix.
x 150 pix.
= 225. Å		1.5 Å/pix.
x 150 pix.
= 225. Å		1.5 Å/pix.
x 150 pix.
= 225. 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: 1.5 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: 1.5 / ムービー #1: 1.5
最小 - 最大-4.20044947 - 7.05862284
平均 (標準偏差)0.00184091 (±0.99721533)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin-74-74-74
サイズ150150150
Spacing150150150
セルA=B=C: 225.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.51.51.5
M x/y/z150150150
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z225.000225.000225.000
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-132-122-147
NX/NY/NZ250274261
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS-74-74-74
NC/NR/NS150150150
D min/max/mean-4.2007.0590.002

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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 : MecA-ClpC(E618A)

全体名称: MecA-ClpC(E618A)
要素
  • 試料: MecA-ClpC(E618A)
  • タンパク質・ペプチド: MecA
  • タンパク質・ペプチド: ClpC

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超分子 #1000: MecA-ClpC(E618A)

超分子名称: MecA-ClpC(E618A) / タイプ: sample / ID: 1000
詳細: Mutant was generated by introducing Walker B mutations: E618A. The mutant ClpC can bind ATP but not be able to hydrolyze ATP.The protein complex was diluted with buffer, followed by an ...詳細: Mutant was generated by introducing Walker B mutations: E618A. The mutant ClpC can bind ATP but not be able to hydrolyze ATP.The protein complex was diluted with buffer, followed by an incubation in water bath at 300K for 40 minutes.
集合状態: Hexamer of ClpC with 6 bound MecA / Number unique components: 2
分子量実験値: 600 KDa / 理論値: 600 KDa

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分子 #1: MecA

分子名称: MecA / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Bacillus subtilis (枯草菌) / 株: 168
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: BL21 / 組換プラスミド: PET-27A

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分子 #2: ClpC

分子名称: ClpC / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 6 / 集合状態: Hexamer / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Bacillus subtilis (枯草菌) / 株: 168
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: BL21 / 組換プラスミド: PET-27A

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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0.03 mg/mL
緩衝液pH: 7.5 / 詳細: 50mM kCl, 10mM Tris-HCL,2mM MgCl2,2mM ATP
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 90 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 手法: Blot for 2 seconds before plunging

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
日付2010年9月11日
撮影カテゴリ: CCD / フィルム・検出器のモデル: FEI EAGLE (4k x 4k) / 実像数: 750 / 平均電子線量: 20 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）: 3.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm / 倍率（公称値）: 59000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正詳細: each defocus group on 3D level
最終 再構成アルゴリズム: OTHER / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 11.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.5 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: SPIDER / 使用した粒子像数: 41902

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

3pxi

ソフトウェア名称: MDFF
詳細Protocol: Initial local fitting was done using Chimera and then MDFF was used for flexible fitting. ref: Trabuco, L.G., Villa, E., Mitra, K., Frank, J. and Schulten, K. (2008) Flexible fitting of atomic structures into electron microscopy maps using molecular dynamics.
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
得られたモデル

PDB-3j3s:
Structural dynamics of the MecA-ClpC complex revealed by cryo-EM

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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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