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- EMDB-71063: Cryo-EM structure of S. Mansoni p97 bound to ATPgS -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-71063
タイトルCryo-EM structure of S. Mansoni p97 bound to ATPgS
マップデータstructure of S. Mansoni p97 bound to ATPgS
試料
  • 複合体: Hexamer of p97 bound to 2 copies of ATPgS-Mg in each chain
    • タンパク質・ペプチド: vesicle-fusing ATPase
  • リガンド: PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードAAA-ATPase / Endoplasmic Reticulum / Hexamer / CHAPERONE
機能・相同性
機能・相同性情報


mitotic spindle disassembly / VCP-NPL4-UFD1 AAA ATPase complex / vesicle-fusing ATPase / retrograde protein transport, ER to cytosol / polyubiquitin modification-dependent protein binding / autophagosome maturation / ATP hydrolysis activity / ATP binding / nucleus / cytosol
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
vesicle-fusing ATPase
類似検索 - 構成要素
生物種Schistosoma mansoni (マンソン住血吸虫)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.2 Å
データ登録者Stephens DR / Han Y / Chen Z / Collins JJ / Fung HYJ
資金援助 米国, 5件
OrganizationGrant number国
Cancer Prevention and Research Institute of Texas (CPRIT)RP220582 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)R01AI167967 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)R01AI150776 米国
Welch FoundationI-1948-20240404 米国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2025
タイトル: A genome-scale drug discovery pipeline uncovers therapeutic targets and a unique p97 allosteric binding site in .
著者: Dylon R Stephens / Ho Yee Joyce Fung / Yan Han / Jue Liang / Zhe Chen / Joseph Ready / James J Collins /
要旨: Schistosomes are parasitic flatworms that infect more than 200 million people globally. However, there is a shortage of molecular tools that enable the discovery of potential drug targets within ...Schistosomes are parasitic flatworms that infect more than 200 million people globally. However, there is a shortage of molecular tools that enable the discovery of potential drug targets within schistosomes. Thus, praziquantel has remained the frontline treatment for schistosomiasis despite known liabilities. Here, we have conducted a genome-wide study in using the human druggable genome as a bioinformatic template to identify essential genes within schistosomes bearing similarity to catalogued drug targets. Then, we assessed these candidate targets in silico using a set of unbiased criteria to determine which possess ideal characteristics for a ready-made drug discovery campaign. Following this prioritization, we pursued a parasite p97 ortholog as a bona-fide drug target for the development of therapeutics to treat schistosomiasis. From this effort, we identified a covalent inhibitor series that kills schistosomes through an on-target killing mechanism by disrupting the ubiquitin proteasome system. Fascinatingly, these inhibitors induce a conformational change in the conserved D2 domain P-loop of schistosome p97 upon modification of Cys519. This conformational change reveals an allosteric binding site adjacent to the D2 domain active site reminiscent of the "DFG" flip in protein kinases. This allosteric binding site can potentially be utilized to generate new classes of species-selective p97 inhibitors. Furthermore, these studies provide a resource for the development of alternative therapeutics for schistosomiasis and a workflow to identify potential drug targets in similar systems with few available molecular tools.
履歴
登録2025年6月6日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年8月13日-
マップ公開2025年8月13日-
更新2025年9月10日-
現状2025年9月10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_71063.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_71063.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 244.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈structure of S. Mansoni p97 bound to ATPgS
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.)
0.83 Å/pix.
x 400 pix.
= 332. Å		0.83 Å/pix.
x 400 pix.
= 332. Å		0.83 Å/pix.
x 400 pix.
= 332. 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: 0.83 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: 0.0416
最小 - 最大-0.0018266023 - 1.8584023
平均 (標準偏差)0.0012453698 (±0.024549292)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ400400400
Spacing400400400
セルA=B=C: 332.0 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: Half Map B

ファイルemd_71063_half_map_1.map
注釈Half Map B
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: Half Map A

ファイルemd_71063_half_map_2.map
注釈Half Map A
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 : Hexamer of p97 bound to 2 copies of ATPgS-Mg in each chain

全体名称: Hexamer of p97 bound to 2 copies of ATPgS-Mg in each chain
要素
  • 複合体: Hexamer of p97 bound to 2 copies of ATPgS-Mg in each chain
    • タンパク質・ペプチド: vesicle-fusing ATPase
  • リガンド: PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: Hexamer of p97 bound to 2 copies of ATPgS-Mg in each chain

超分子名称: Hexamer of p97 bound to 2 copies of ATPgS-Mg in each chain
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Schistosoma mansoni (マンソン住血吸虫)

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分子 #1: vesicle-fusing ATPase

分子名称: vesicle-fusing ATPase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 詳細: First 37 residues is the expression tags. / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO / EC番号: vesicle-fusing ATPase
由来(天然)生物種: Schistosoma mansoni (マンソン住血吸虫)
分子量理論値: 92.755594 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MGSSHHHHHH SSGLVPRGSH MASMTGGQQM GRGSEFMCAL NANPSNDPSS GEKVKFHRLI VDEPVKDDNS VVYLSQAKMD SMNLFRGDT VLVKGKKRKE TVCVAIVDES CPDDKIRLNR CIRSNLRVKP GDIISIKSLP DILYGKRIHV LPIDDTIVGL T GNLYEAFL ...文字列:
MGSSHHHHHH SSGLVPRGSH MASMTGGQQM GRGSEFMCAL NANPSNDPSS GEKVKFHRLI VDEPVKDDNS VVYLSQAKMD SMNLFRGDT VLVKGKKRKE TVCVAIVDES CPDDKIRLNR CIRSNLRVKP GDIISIKSLP DILYGKRIHV LPIDDTIVGL T GNLYEAFL KPYFLAAYRP VHKGDIFIVR GGMRAVEFKV IETDPSPYCI VSPDTTIHTE GDPVKREDEE EKLNEIGYDD IG GCRKQLA QIKEMVELPL RHPQLFKAIG VKPPRGILLY GPPGTGKTLV ARAVANESGS FFFLINGPEI MSKLAGESES NLR KAFEEA EKNAPAIIFI DELDAIAPKR EKTHGEVERR IVSQLLTLMD GLKQRSHVIV MAATNRPNSV DPALRRFGRF DREI EIGIP DSIGRLEILR IHTRNIRLAE DVELEKIANE AHGHVGADLA SLCSEAALQQ IRNKMNLIDL EDDTIDAEVL NSLAV TMDD FRWALGKSNP SALRETTVEV PNVTWDDIGG LENVKRELQE LVQYPVEHPD KFLKFGMTPS KGVLFYGPPG CGKTLL AKA IANECQANFI SIKGPELLTM WFGESEANVR DIFDKARQAA PCVLFFDELD SIAKARGGSV GDAGGAADRV INQLLTE MD GMSAKKNVFI IGATNRPDII DGAILRPGRL DQLIYIPLPD EASRVNILKA NLRKSPIARD VDINFLAKAT QGFSGADL T EICQRACKQA IRESIEAEIR AESEKKNKPN AMEDDFDPVP EITRRHFEEA MRFARRSVTE NDVRKYEMFA QTLQQSRGI GNNFRFPGSD GSGIPTSTGG QGGGGSVYGS QNDAEDLYN

UniProtKB: vesicle-fusing ATPase

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分子 #2: PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER

分子名称: PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 12 / 式: AGS
分子量理論値: 523.247 Da
Chemical component information

ChemComp-AGS:
PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER / ATP-gamma-S, エネルギー貯蔵分子類似体*YM

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分子 #3: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 12 / 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1 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
詳細: 20mM Tris (pH 7.4), 180mM NaCl, 5mM MgCl2, and 1mM tris(2-carboxyethyl)phosphine (TCEP)
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: 80 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TFS KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 10 eV
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: 60.0 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）: 2.2 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.9 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 1681589
詳細: Template picking using templates generated from CB-5083 bound map.
CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: EMDB MAP
EMDB ID:

70961


詳細: Using 3 CB-5083-bound map.
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C6 (6回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
詳細: Homogenous refinement with C6 symmetry, global and local CTF refinements. DeepEMhancer sharpened map was used for modeling.
使用した粒子像数: 665490
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 3次元分類クラス数: 3 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 詳細: Using 3 CB-5083-bound map.
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PDB ID:

9p00


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
詳細Initial fitting done in ChimeraX using apo structure, then manually built using ISODLE and coot. Refined in Phenix.
精密化空間: REAL
得られたモデル

PDB-9p01:
Cryo-EM structure of S. Mansoni p97 bound to ATPgS

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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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