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- PDB-8f66: Thermoplasma acidophilum 20S proteasome - L81Y mutation in alpha ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8f66
タイトルThermoplasma acidophilum 20S proteasome - L81Y mutation in alpha subunit
要素
  • Proteasome subunit alpha
  • Proteasome subunit beta
キーワードHYDROLASE / Protease / threonine protease / endopeptidase activity
機能・相同性
機能・相同性情報


proteasome endopeptidase complex / proteasome core complex, beta-subunit complex / threonine-type endopeptidase activity / proteasome core complex, alpha-subunit complex / proteasomal protein catabolic process / ubiquitin-dependent protein catabolic process / endopeptidase activity / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Peptidase T1A, proteasome beta-subunit, archaeal / Proteasome alpha subunit, archaeal / Aminohydrolase, N-terminal nucleophile (Ntn) domain / Glutamine Phosphoribosylpyrophosphate, subunit 1, domain 1 / Proteasome beta-type subunits signature. / Peptidase T1A, proteasome beta-subunit / Proteasome beta-type subunit, conserved site / Proteasome subunit A N-terminal signature / Proteasome alpha-type subunits signature. / Proteasome alpha-subunit, N-terminal domain ...Peptidase T1A, proteasome beta-subunit, archaeal / Proteasome alpha subunit, archaeal / Aminohydrolase, N-terminal nucleophile (Ntn) domain / Glutamine Phosphoribosylpyrophosphate, subunit 1, domain 1 / Proteasome beta-type subunits signature. / Peptidase T1A, proteasome beta-subunit / Proteasome beta-type subunit, conserved site / Proteasome subunit A N-terminal signature / Proteasome alpha-type subunits signature. / Proteasome alpha-subunit, N-terminal domain / Proteasome subunit A N-terminal signature Add an annotation / Proteasome B-type subunit / Proteasome beta-type subunit profile. / : / Proteasome alpha-type subunit / Proteasome alpha-type subunit profile. / Proteasome subunit / Proteasome, subunit alpha/beta / Nucleophile aminohydrolases, N-terminal / 4-Layer Sandwich / Alpha Beta
類似検索 - ドメイン・相同性
Proteasome subunit alpha / Proteasome subunit beta
類似検索 - 構成要素
生物種Thermoplasma acidophilum (好酸性)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.28 Å
データ登録者Chuah, J. / Smith, D.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01AG064188. 米国
引用ジャーナル: Commun Biol / 年: 2023
タイトル: High resolution structures define divergent and convergent mechanisms of archaeal proteasome activation.
著者: Janelle J Y Chuah / Matthew S Rexroad / David M Smith /
要旨: Considering the link between neurodegenerative diseases and impaired proteasome function, and the neuro-protective impact of enhanced proteasome activity in animal models, it's crucial to understand ...Considering the link between neurodegenerative diseases and impaired proteasome function, and the neuro-protective impact of enhanced proteasome activity in animal models, it's crucial to understand proteasome activation mechanisms. A hydrophobic-tyrosine-any residue (HbYX) motif on the C-termini of proteasome-activating complexes independently triggers gate-opening of the 20S core particle for protein degradation; however, the causal allosteric mechanism remains unclear. Our study employs a structurally irreducible dipeptide HbYX mimetic to investigate the allosteric mechanism of gate-opening in the archaeal proteasome. High-resolution cryo-EM structures pinpoint vital residues and conformational changes in the proteasome α-subunit implicated in HbYX-dependent activation. Using point mutations, we simulated the HbYX-bound state, providing support for our mechanistic model. We discerned four main mechanistic elements triggering gate-opening: 1) back-loop rearrangement adjacent to K66, 2) intra- and inter- α subunit conformational changes, 3) occupancy of the hydrophobic pocket, and 4) a highly conserved isoleucine-threonine pair in the 20S channel stabilizing the open and closed states, termed the "IT switch." Comparison of different complexes unveiled convergent and divergent mechanism of 20S gate-opening among HbYX-dependent and independent activators. This study delivers a detailed molecular model for HbYX-dependent 20S gate-opening, enabling the development of small molecule proteasome activators that hold promise to treat neurodegenerative diseases.
履歴
登録2022年11月16日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年8月30日Provider: repository / タイプ: Initial release

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構造の表示

構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Proteasome subunit alpha
B: Proteasome subunit alpha
C: Proteasome subunit alpha
D: Proteasome subunit alpha
E: Proteasome subunit alpha
F: Proteasome subunit alpha
G: Proteasome subunit alpha
H: Proteasome subunit beta
I: Proteasome subunit beta
J: Proteasome subunit beta
K: Proteasome subunit beta
L: Proteasome subunit beta
M: Proteasome subunit beta
N: Proteasome subunit beta
O: Proteasome subunit alpha
P: Proteasome subunit alpha
Q: Proteasome subunit alpha
R: Proteasome subunit alpha
S: Proteasome subunit alpha
T: Proteasome subunit alpha
U: Proteasome subunit alpha
V: Proteasome subunit beta
W: Proteasome subunit beta
X: Proteasome subunit beta
Y: Proteasome subunit beta
Z: Proteasome subunit beta
a: Proteasome subunit beta
b: Proteasome subunit beta


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)686,69028
ポリマ－686,69028
非ポリマー00
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

#1: タンパク質
Proteasome subunit alpha / 20S proteasome alpha subunit / Proteasome core protein PsmA


分子量: 25879.465 Da / 分子数: 14 / 変異: L81Y / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Thermoplasma acidophilum (好酸性) / 遺伝子: psmA, Ta1288 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P25156, proteasome endopeptidase complex
#2: タンパク質
Proteasome subunit beta / 20S proteasome beta subunit / Proteasome core protein PsmB


分子量: 23169.811 Da / 分子数: 14 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Thermoplasma acidophilum (好酸性) / 遺伝子: psmB, Ta0612 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P28061, proteasome endopeptidase complex

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: Thermoplasma acidophilum 20S proteasome - alphaL81Y mutant
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #2, #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.7 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Thermoplasma acidophilum (好酸性)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
緩衝液pH: 7.4
試料濃度: 1 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: TFS KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2400 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1200 nm
撮影電子線照射量: 50 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.20rc1_4392: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ詳細
7Coot0.9.6.モデルフィッティングWinCoot CCP4
9PHENIX1.20.1-4487モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 2.28 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 131453 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.01547236
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d2.163756
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d20.6217794
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.1237434
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0098176

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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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