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- PDB-8qxt: CryoEM structure of a GroEL14-GroES7 complex in presence of ADP-B... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8qxt
タイトルCryoEM structure of a GroEL14-GroES7 complex in presence of ADP-BeFx with narrow GroEL7 trans ring conformation
要素
  • Chaperonin GroEL
  • Co-chaperonin GroES
キーワードCHAPERONE / Chaperonin / Folding cage / proteostasis / heat shock / ATPase
機能・相同性
機能・相同性情報


GroEL-GroES complex / chaperonin ATPase / virion assembly / : / protein folding chaperone / isomerase activity / ATP-dependent protein folding chaperone / response to radiation / unfolded protein binding / protein folding ...GroEL-GroES complex / chaperonin ATPase / virion assembly / : / protein folding chaperone / isomerase activity / ATP-dependent protein folding chaperone / response to radiation / unfolded protein binding / protein folding / protein-folding chaperone binding / response to heat / protein refolding / magnesium ion binding / ATP hydrolysis activity / ATP binding / metal ion binding / identical protein binding / membrane / cytosol
類似検索 - 分子機能
Chaperonin GroES, conserved site / Chaperonins cpn10 signature. / Chaperonin 10 Kd subunit / GroES chaperonin family / GroES chaperonin superfamily / Chaperonin 10 Kd subunit / Chaperonin Cpn60, conserved site / Chaperonins cpn60 signature. / Chaperonin Cpn60/GroEL / GroEL-like equatorial domain superfamily ...Chaperonin GroES, conserved site / Chaperonins cpn10 signature. / Chaperonin 10 Kd subunit / GroES chaperonin family / GroES chaperonin superfamily / Chaperonin 10 Kd subunit / Chaperonin Cpn60, conserved site / Chaperonins cpn60 signature. / Chaperonin Cpn60/GroEL / GroEL-like equatorial domain superfamily / TCP-1-like chaperonin intermediate domain superfamily / GroEL-like apical domain superfamily / TCP-1/cpn60 chaperonin family / Chaperonin Cpn60/GroEL/TCP-1 family / GroES-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / BERYLLIUM TRIFLUORIDE ION / : / Chaperonin GroEL / Co-chaperonin GroES
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli BL21 (大腸菌)
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: 2.9 Å
データ登録者Wagner, J. / Caravajal, A.I. / Beck, F. / Bracher, A. / Wan, W. / Bohn, S. / Koerner, R. / Baumeister, W. / Fernandez-Busnadiego, R. / Hartl, F.U.
資金援助1件
組織認可番号国
Not funded
引用ジャーナル: Nature / 年: 2024
タイトル: Visualizing chaperonin function in situ by cryo-electron tomography.
著者: Jonathan Wagner / Alonso I Carvajal / Andreas Bracher / Florian Beck / William Wan / Stefan Bohn / Roman Körner / Wolfgang Baumeister / Ruben Fernandez-Busnadiego / F Ulrich Hartl /
要旨: Chaperonins are large barrel-shaped complexes that mediate ATP-dependent protein folding. The bacterial chaperonin GroEL forms juxtaposed rings that bind unfolded protein and the lid-shaped cofactor ...Chaperonins are large barrel-shaped complexes that mediate ATP-dependent protein folding. The bacterial chaperonin GroEL forms juxtaposed rings that bind unfolded protein and the lid-shaped cofactor GroES at their apertures. In vitro analyses of the chaperonin reaction have shown that substrate protein folds, unimpaired by aggregation, while transiently encapsulated in the GroEL central cavity by GroES. To determine the functional stoichiometry of GroEL, GroES and client protein in situ, here we visualized chaperonin complexes in their natural cellular environment using cryo-electron tomography. We find that, under various growth conditions, around 55-70% of GroEL binds GroES asymmetrically on one ring, with the remainder populating symmetrical complexes. Bound substrate protein is detected on the free ring of the asymmetrical complex, defining the substrate acceptor state. In situ analysis of GroEL-GroES chambers, validated by high-resolution structures obtained in vitro, showed the presence of encapsulated substrate protein in a folded state before release into the cytosol. Based on a comprehensive quantification and conformational analysis of chaperonin complexes, we propose a GroEL-GroES reaction cycle that consists of linked asymmetrical and symmetrical subreactions mediating protein folding. Our findings illuminate the native conformational and functional chaperonin cycle directly within cells.
履歴
登録2023年10月25日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02024年7月3日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年8月21日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin
Item: _citation.pdbx_database_id_DOI / _em_admin.last_update
改定 1.22024年9月4日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title ..._citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name / _em_admin.last_update
改定 1.32024年9月25日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _em_admin.last_update

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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: Chaperonin GroEL
B: Chaperonin GroEL
C: Chaperonin GroEL
D: Chaperonin GroEL
E: Chaperonin GroEL
F: Chaperonin GroEL
G: Chaperonin GroEL
H: Chaperonin GroEL
I: Chaperonin GroEL
J: Chaperonin GroEL
K: Chaperonin GroEL
L: Chaperonin GroEL
M: Chaperonin GroEL
N: Chaperonin GroEL
O: Co-chaperonin GroES
P: Co-chaperonin GroES
Q: Co-chaperonin GroES
R: Co-chaperonin GroES
S: Co-chaperonin GroES
T: Co-chaperonin GroES
U: Co-chaperonin GroES
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)881,78470
ポリマ－874,45421
非ポリマー7,33149
水1,13563
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

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タンパク質 , 2種, 21分子 ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTU

#1: タンパク質
Chaperonin GroEL / 60 kDa chaperonin / Chaperonin-60 / Cpn60 / GroEL protein


分子量: 57260.504 Da / 分子数: 14 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
遺伝子: groEL, groL, mopA, b4143, JW4103 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A6F5, chaperonin ATPase
#2: タンパク質
Co-chaperonin GroES / 10 kDa chaperonin / Chaperonin-10 / Cpn10


分子量: 10400.938 Da / 分子数: 7 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
遺伝子: groES, groS, mopB, b4142, JW4102 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A6F9

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非ポリマー , 5種, 112分子

#3: 化合物
ChemComp-ADP / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP


分子量: 427.201 Da / 分子数: 14 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H15N5O10P2 / コメント: ADP, エネルギー貯蔵分子*YM
#4: 化合物
ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 14 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg
#5: 化合物
ChemComp-BEF / BERYLLIUM TRIFLUORIDE ION


分子量: 66.007 Da / 分子数: 7 / 由来タイプ: 合成 / 式: BeF3
#6: 化合物
ChemComp-K / POTASSIUM ION / カリウムカチオン


分子量: 39.098 Da / 分子数: 14 / 由来タイプ: 合成 / 式: K
#7: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 63 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかN

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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: GroEL14-GroES7-MetK / タイプ: COMPLEX / 詳細: with bound ADP-BeF3 Mg2+ K+ / Entity ID: #1-#2 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 1.03 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
緩衝液pH: 7.4
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mMMOPSC7H15NO4S1
2200 mMPotassium chlorideKCl1
310 mMMagnesium chlorideMgCl21
45 mMDithiothreitolC4H10O2S21
530 mMSodium fluorideNaF1
65 mMBeryllium sulfateBeSO41
71 mMAdenosine triphosphateC10H16N5O13P31
試料濃度: 10.3 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE-PROPANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K
詳細: 5.9 mM n-octyl-beta-D-glucopyranoside were added before vitrification

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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: OTHER
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 22500 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 3000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 500 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 100 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
撮影電子線照射量: 55 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2SerialEM画像取得
4CTFFINDCTF補正
7UCSF Chimera1.13.1モデルフィッティング
8Coot0.9.4モデルフィッティング
10PHENIX1.19.2モデル精密化
11cryoSPARC3.1初期オイラー角割当
12cryoSPARC3.1最終オイラー角割当
13cryoSPARC3.1分類
14cryoSPARC３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C7 (7回回転対称)
3次元再構成解像度: 2.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 169454 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: AB INITIO MODEL / 空間: REAL
原子モデル構築
IDPDB-ID 3D fitting-IDAccession codeInitial refinement model-IDSource nameタイプ
11SX3

1sx3

11SX31PDBexperimental model
25OPX

5opx

15OPX2PDBexperimental model
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 55.9 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.004759654
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.616480605
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.04559828
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.003610465
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d6.41958582

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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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