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- PDB-8fcm: Cryo-EM structure of p97:UBXD1 open state -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8fcm
タイトルCryo-EM structure of p97:UBXD1 open state
要素
  • Transitional endoplasmic reticulum ATPase
  • UBX domain-containing protein 6
キーワードCHAPERONE / HYDROLASE / AAA+
機能・相同性
機能・相同性情報


: / flavin adenine dinucleotide catabolic process / VCP-NSFL1C complex / endosome to lysosome transport via multivesicular body sorting pathway / endoplasmic reticulum stress-induced pre-emptive quality control / cellular response to arsenite ion / BAT3 complex binding / Derlin-1 retrotranslocation complex / protein-DNA covalent cross-linking repair / cytoplasm protein quality control ...: / flavin adenine dinucleotide catabolic process / VCP-NSFL1C complex / endosome to lysosome transport via multivesicular body sorting pathway / endoplasmic reticulum stress-induced pre-emptive quality control / cellular response to arsenite ion / BAT3 complex binding / Derlin-1 retrotranslocation complex / protein-DNA covalent cross-linking repair / cytoplasm protein quality control / positive regulation of protein K63-linked deubiquitination / positive regulation of oxidative phosphorylation / : / aggresome assembly / mitotic spindle disassembly / deubiquitinase activator activity / regulation of protein localization to chromatin / ubiquitin-modified protein reader activity / VCP-NPL4-UFD1 AAA ATPase complex / vesicle-fusing ATPase / cellular response to misfolded protein / positive regulation of mitochondrial membrane potential / negative regulation of protein localization to chromatin / K48-linked polyubiquitin modification-dependent protein binding / retrograde protein transport, ER to cytosol / regulation of aerobic respiration / stress granule disassembly / positive regulation of ATP biosynthetic process / regulation of synapse organization / ATPase complex / ubiquitin-specific protease binding / MHC class I protein binding / ubiquitin-like protein ligase binding / RHOH GTPase cycle / polyubiquitin modification-dependent protein binding / autophagosome maturation / endoplasmic reticulum to Golgi vesicle-mediated transport / negative regulation of hippo signaling / HSF1 activation / translesion synthesis / interstrand cross-link repair / ATP metabolic process / proteasomal protein catabolic process / Protein methylation / endoplasmic reticulum unfolded protein response / ERAD pathway / Attachment and Entry / lipid droplet / proteasome complex / viral genome replication / Josephin domain DUBs / N-glycan trimming in the ER and Calnexin/Calreticulin cycle / negative regulation of smoothened signaling pathway / macroautophagy / positive regulation of protein-containing complex assembly / Hh mutants are degraded by ERAD / Hedgehog ligand biogenesis / establishment of protein localization / Defective CFTR causes cystic fibrosis / Translesion Synthesis by POLH / positive regulation of non-canonical NF-kappaB signal transduction / ADP binding / ABC-family proteins mediated transport / autophagy / positive regulation of protein catabolic process / cytoplasmic stress granule / Aggrephagy / azurophil granule lumen / KEAP1-NFE2L2 pathway / Ovarian tumor domain proteases / late endosome membrane / positive regulation of canonical Wnt signaling pathway / positive regulation of proteasomal ubiquitin-dependent protein catabolic process / double-strand break repair / E3 ubiquitin ligases ubiquitinate target proteins / site of double-strand break / Neddylation / cellular response to heat / ATPase binding / ubiquitin-dependent protein catabolic process / early endosome membrane / protein phosphatase binding / secretory granule lumen / regulation of apoptotic process / proteasome-mediated ubiquitin-dependent protein catabolic process / ficolin-1-rich granule lumen / Attachment and Entry / endosome / protein ubiquitination / ciliary basal body / protein domain specific binding / lysosomal membrane / DNA repair / intracellular membrane-bounded organelle / lipid binding / centrosome / ubiquitin protein ligase binding / DNA damage response / Neutrophil degranulation / endoplasmic reticulum membrane
類似検索 - 分子機能
UBXN6, PUB domain / Domain present in ubiquitin-regulatory proteins / UBX domain / UBX domain / UBX domain profile. / PUB domain / PUB-like domain superfamily / PUB domain / domain in protein kinases, N-glycanases and other nuclear proteins / AAA ATPase, CDC48 family ...UBXN6, PUB domain / Domain present in ubiquitin-regulatory proteins / UBX domain / UBX domain / UBX domain profile. / PUB domain / PUB-like domain superfamily / PUB domain / domain in protein kinases, N-glycanases and other nuclear proteins / 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 / Ubiquitin-like domain superfamily / 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
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / Transitional endoplasmic reticulum ATPase / UBX domain-containing protein 6
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
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: 3.27 Å
データ登録者Braxton, J.R. / Tucker, M.R. / Tse, E. / Southworth, D.R.
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)GM138690 米国
引用
ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2023
タイトル: The p97/VCP adaptor UBXD1 drives AAA+ remodeling and ring opening through multi-domain tethered interactions.
著者: Julian R Braxton / Chad R Altobelli / Maxwell R Tucker / Eric Tse / Aye C Thwin / Michelle R Arkin / Daniel R Southworth /
要旨: p97, also known as valosin-containing protein, is an essential cytosolic AAA+ (ATPases associated with diverse cellular activities) hexamer that unfolds substrate polypeptides to support protein ...p97, also known as valosin-containing protein, is an essential cytosolic AAA+ (ATPases associated with diverse cellular activities) hexamer that unfolds substrate polypeptides to support protein homeostasis and macromolecular disassembly. Distinct sets of p97 adaptors guide cellular functions but their roles in direct control of the hexamer are unclear. The UBXD1 adaptor localizes with p97 in critical mitochondria and lysosome clearance pathways and contains multiple p97-interacting domains. Here we identify UBXD1 as a potent p97 ATPase inhibitor and report structures of intact human p97-UBXD1 complexes that reveal extensive UBXD1 contacts across p97 and an asymmetric remodeling of the hexamer. Conserved VIM, UBX and PUB domains tether adjacent protomers while a connecting strand forms an N-terminal domain lariat with a helix wedged at the interprotomer interface. An additional VIM-connecting helix binds along the second (D2) AAA+ domain. Together, these contacts split the hexamer into a ring-open conformation. Structures, mutagenesis and comparisons to other adaptors further reveal how adaptors containing conserved p97-remodeling motifs regulate p97 ATPase activity and structure.
#1: ジャーナル: bioRxiv / 年: 2023
タイトル: The p97/VCP adapter UBXD1 drives AAA+ remodeling and ring opening through multi-domain tethered interactions.
著者: Julian R Braxton / Chad R Altobelli / Maxwell R Tucker / Eric Tse / Aye C Thwin / Michelle R Arkin / Daniel R Southworth /
要旨: p97/VCP is an essential cytosolic AAA+ ATPase hexamer that extracts and unfolds substrate polypeptides during protein homeostasis and degradation. Distinct sets of p97 adapters guide cellular ...p97/VCP is an essential cytosolic AAA+ ATPase hexamer that extracts and unfolds substrate polypeptides during protein homeostasis and degradation. Distinct sets of p97 adapters guide cellular functions but their roles in direct control of the hexamer are unclear. The UBXD1 adapter localizes with p97 in critical mitochondria and lysosome clearance pathways and contains multiple p97-interacting domains. We identify UBXD1 as a potent p97 ATPase inhibitor and report structures of intact p97:UBXD1 complexes that reveal extensive UBXD1 contacts across p97 and an asymmetric remodeling of the hexamer. Conserved VIM, UBX, and PUB domains tether adjacent protomers while a connecting strand forms an N-terminal domain lariat with a helix wedged at the interprotomer interface. An additional VIM-connecting helix binds along the second AAA+ domain. Together these contacts split the hexamer into a ring-open conformation. Structures, mutagenesis, and comparisons to other adapters further reveal how adapters containing conserved p97-remodeling motifs regulate p97 ATPase activity and structure.
履歴
登録2022年12月1日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年6月21日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年11月15日Group: Data collection / Database references
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / citation / citation_author
改定 1.22023年11月22日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.32023年12月20日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID

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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
B: Transitional endoplasmic reticulum ATPase
E: Transitional endoplasmic reticulum ATPase
D: Transitional endoplasmic reticulum ATPase
C: Transitional endoplasmic reticulum ATPase
A: Transitional endoplasmic reticulum ATPase
G: UBX domain-containing protein 6
F: Transitional endoplasmic reticulum ATPase
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)591,57119
ポリマ－586,4457
非ポリマー5,12612
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
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
Transitional endoplasmic reticulum ATPase / TER ATPase / 15S Mg(2+)-ATPase p97 subunit / Valosin-containing protein / VCP


分子量: 89436.820 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: VCP / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P55072, vesicle-fusing ATPase
#2: タンパク質 UBX domain-containing protein 6 / UBX domain-containing protein 1


分子量: 49823.656 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: UBXN6, UBXD1, UBXDC2
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: Q9BZV1
#3: 化合物
ChemComp-ADP / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP


分子量: 427.201 Da / 分子数: 12 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H15N5O10P2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: ADP, エネルギー貯蔵分子*YM
研究の焦点であるリガンドがあるかY

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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: Complex of p97 and UBXD1 / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#2 / 由来: MULTIPLE SOURCES
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 7.4
試料濃度: 1.89 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持詳細: Pelco easiGlow, 15 mA / グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: UltrAuFoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K / 詳細: Wait time 10 sec, blot time 3 sec, blot force 0

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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: FEI TITAN 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 / 倍率（公称値）: 105000 X / 倍率（補正後）: 59952 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 1800 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 70 µm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 2.024 sec. / 電子線照射量: 43 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 22536
電子光学装置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: 20 eV

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解析

EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
1cryoSPARC粒子像選択
2SerialEM画像取得
4cryoSPARCCTF補正
10cryoSPARC初期オイラー角割当
11cryoSPARC最終オイラー角割当
13cryoSPARC３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.27 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 563468 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT

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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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