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- PDB-9d45: Cryo-EM structure of yeast Exportin Msn5 bound to cargo Pho4 and ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9d45
タイトルCryo-EM structure of yeast Exportin Msn5 bound to cargo Pho4 and RanGTP
要素
  • GTP-binding nuclear protein GSP1/CNR1
  • Phosphate system positive regulatory protein PHO4
  • Protein MSN5
キーワードTRANSPORT PROTEIN / Karyopherin / Exportin / Nuclear Export
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of phosphate metabolic process / regulation of cell cycle phase transition / exonucleolytic trimming to generate mature 3'-end of 5.8S rRNA from tricistronic rRNA transcript (SSU-rRNA, 5.8S rRNA, LSU-rRNA) / regulation of nucleocytoplasmic transport / Postmitotic nuclear pore complex (NPC) reformation / tRNA re-export from nucleus / RNA nuclear export complex / nuclear export signal receptor activity / cellular response to phosphate starvation / RNA export from nucleus ...positive regulation of phosphate metabolic process / regulation of cell cycle phase transition / exonucleolytic trimming to generate mature 3'-end of 5.8S rRNA from tricistronic rRNA transcript (SSU-rRNA, 5.8S rRNA, LSU-rRNA) / regulation of nucleocytoplasmic transport / Postmitotic nuclear pore complex (NPC) reformation / tRNA re-export from nucleus / RNA nuclear export complex / nuclear export signal receptor activity / cellular response to phosphate starvation / RNA export from nucleus / poly(A)+ mRNA export from nucleus / nucleus organization / ribosomal subunit export from nucleus / protein export from nucleus / protein import into nucleus / sequence-specific DNA binding / protein dimerization activity / chromatin remodeling / DNA-binding transcription factor activity / GTPase activity / GTP binding / negative regulation of transcription by RNA polymerase II / positive regulation of transcription by RNA polymerase II / RNA binding / nucleus / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Exportin-5, C-terminal domain / Exportin-5 family / Exportin-1/5 / Small GTPase Ran-type domain profile. / Ran GTPase / Helix-loop-helix DNA-binding domain / Ran (Ras-related nuclear proteins) /TC4 subfamily of small GTPases / helix loop helix domain / Myc-type, basic helix-loop-helix (bHLH) domain / Myc-type, basic helix-loop-helix (bHLH) domain profile. ...Exportin-5, C-terminal domain / Exportin-5 family / Exportin-1/5 / Small GTPase Ran-type domain profile. / Ran GTPase / Helix-loop-helix DNA-binding domain / Ran (Ras-related nuclear proteins) /TC4 subfamily of small GTPases / helix loop helix domain / Myc-type, basic helix-loop-helix (bHLH) domain / Myc-type, basic helix-loop-helix (bHLH) domain profile. / Helix-loop-helix DNA-binding domain superfamily / Rho (Ras homology) subfamily of Ras-like small GTPases / Ras subfamily of RAS small GTPases / Small GTPase / Ras family / Rab subfamily of small GTPases / Armadillo-like helical / Small GTP-binding protein domain / Armadillo-type fold / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / Phosphate system positive regulatory protein PHO4 / GTP-binding nuclear protein GSP1/CNR1 / Protein MSN5
類似検索 - 構成要素
生物種Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
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: 3.1 Å
データ登録者Fung, H.Y.J. / Chook, Y.M.
資金援助 米国, 5件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM141461 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM069909 米国
Welch FoundationI-1532 米国
Other privateUTSW Gilman Special Opportunities Award
Cancer Prevention and Research Institute of Texas (CPRIT)RP220582 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2025
タイトル: Phosphate-dependent nuclear export via a non-classical NES class recognized by exportin Msn5.
著者: Ho Yee Joyce Fung / Sanraj R Mittal / Ashley B Niesman / Jenny Jiou / Binita Shakya / Takuya Yoshizawa / Ahmet E Cansizoglu / Michael P Rout / Yuh Min Chook /
要旨: Gene expression in response to environmental stimuli is dependent on nuclear localization of key signaling components, which can be tightly regulated by phosphorylation. This is exemplified by the ...Gene expression in response to environmental stimuli is dependent on nuclear localization of key signaling components, which can be tightly regulated by phosphorylation. This is exemplified by the phosphate-sensing transcription factor Pho4, which requires phosphorylation for nuclear export by the yeast exportin Msn5. Here, we present a high resolution cryogenic-electron microscopy structure showing the phosphorylated 35-residue nuclear export signal of Pho4, which binds the concave surface of Msn5 through two Pho4 phospho-serines that align with two Msn5 basic patches. These findings characterize a mechanism of phosphate-specific recognition mediated by a non-classical signal distinct from that for Exportin-1. Furthermore, the discovery that unliganded Msn5 is autoinhibited explains the positive cooperativity of Pho4/Ran-binding and proposes a mechanism for Pho4's release in the cytoplasm. These findings advance our understanding of the diversity of signals that drive nuclear export and how cargo phosphorylation is crucial in regulating nuclear transport and controlling cellular signaling pathways.
履歴
登録2024年8月12日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年3月19日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年4月2日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID / _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: Protein MSN5
B: GTP-binding nuclear protein GSP1/CNR1
C: Phosphate system positive regulatory protein PHO4
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)187,3965
ポリマ－186,8483
非ポリマー5472
水00
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

#1: タンパク質 Protein MSN5


分子量: 143067.188 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
遺伝子: MSN5, YDR335W, D9651.5 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P52918
#2: タンパク質 GTP-binding nuclear protein GSP1/CNR1 / Chromosome stability protein 17 / GTPase Ran homolog / Genetic suppressor of PRP20-1


分子量: 21283.520 Da / 分子数: 1 / Mutation: Q71L / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
遺伝子: GSP1, CNR1, CST17, YLR293C, L8003.19 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P32835
#3: タンパク質 Phosphate system positive regulatory protein PHO4


分子量: 22497.379 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: In vitro phosphorylated
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
遺伝子: PHO4, YFR034C / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P07270
#4: 化合物 ChemComp-GTP / GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / GTP


分子量: 523.180 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H16N5O14P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: GTP, エネルギー貯蔵分子*YM
#5: 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: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationY

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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: Msn5-Gsp1-pPho4(1-200) / タイプ: COMPLEX
詳細: Msn5 bound to RanGTP (Gsp1) and phosphorylated Pho4 fragment (1-200)
Entity ID: #1-#3 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 7.4
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
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: 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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm
撮影電子線照射量: 50 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
1cryoSPARC3粒子像選択
4cryoSPARC3CTF補正
7UCSF ChimeraXモデルフィッティング
9cryoSPARC3初期オイラー角割当
10cryoSPARC3最終オイラー角割当
12cryoSPARC3３次元再構成
19PHENIX1.20.1_4487:モデル精密化
20Coot0.9モデル精密化
21ISOLDEモデル精密化
22UCSF ChimeraX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: 3.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 102030 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築

3D fitting-ID: 1

IDPDB-IDPDB chain-ID詳細Source nameタイプAccession codeChain-IDInitial refinement model-ID
1Msn5 model generated based on PDB entry 5YU7SwissModelin silico model
23M1I

3m1i

AGsp1 from PDB entry 3M1I.PDBexperimental model3M1IA2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00211375
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.53115432
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d7.6241486
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0381742
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0041934

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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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