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- PDB-9dns: Cryo-EM structure of Tom1-UBE2D2-ubiquitin complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9dns
タイトルCryo-EM structure of Tom1-UBE2D2-ubiquitin complex
要素
  • E3 ubiquitin-protein ligase TOM1
  • Ubiquitin
  • Ubiquitin-conjugating enzyme E2 D2
キーワードtransferase/ligase / transferase / ubiquitin / ubiquitylation / ligase / transferase-ligase complex
機能・相同性
機能・相同性情報


endonucleolytic cleavage in 5'-ETS of tricistronic rRNA transcript (SSU-rRNA, 5.8S rRNA, LSU-rRNA) / endonucleolytic cleavage to generate mature 5'-end of SSU-rRNA from (SSU-rRNA, 5.8S rRNA, LSU-rRNA) / (E3-independent) E2 ubiquitin-conjugating enzyme / HECT-type E3 ubiquitin transferase / nucleocytoplasmic transport / E2 ubiquitin-conjugating enzyme / cleavage in ITS2 between 5.8S rRNA and LSU-rRNA of tricistronic rRNA transcript (SSU-rRNA, 5.8S rRNA, LSU-rRNA) / regulation of cell size / nucleus organization / ubiquitin conjugating enzyme activity ...endonucleolytic cleavage in 5'-ETS of tricistronic rRNA transcript (SSU-rRNA, 5.8S rRNA, LSU-rRNA) / endonucleolytic cleavage to generate mature 5'-end of SSU-rRNA from (SSU-rRNA, 5.8S rRNA, LSU-rRNA) / (E3-independent) E2 ubiquitin-conjugating enzyme / HECT-type E3 ubiquitin transferase / nucleocytoplasmic transport / E2 ubiquitin-conjugating enzyme / cleavage in ITS2 between 5.8S rRNA and LSU-rRNA of tricistronic rRNA transcript (SSU-rRNA, 5.8S rRNA, LSU-rRNA) / regulation of cell size / nucleus organization / ubiquitin conjugating enzyme activity / Antigen processing: Ubiquitination & Proteasome degradation / mRNA transport / protein K48-linked ubiquitination / endonucleolytic cleavage in ITS1 to separate SSU-rRNA from 5.8S rRNA and LSU-rRNA from tricistronic rRNA transcript (SSU-rRNA, 5.8S rRNA, LSU-rRNA) / protein autoubiquitination / Maturation of protein E / Maturation of protein E / ER Quality Control Compartment (ERQC) / Myoclonic epilepsy of Lafora / FLT3 signaling by CBL mutants / Neutrophil degranulation / Prevention of phagosomal-lysosomal fusion / IRAK2 mediated activation of TAK1 complex / Alpha-protein kinase 1 signaling pathway / Glycogen synthesis / IRAK1 recruits IKK complex / IRAK1 recruits IKK complex upon TLR7/8 or 9 stimulation / Membrane binding and targetting of GAG proteins / Endosomal Sorting Complex Required For Transport (ESCRT) / Regulation of TBK1, IKKε (IKBKE)-mediated activation of IRF3, IRF7 / Negative regulation of FLT3 / PTK6 Regulates RTKs and Their Effectors AKT1 and DOK1 / Regulation of TBK1, IKKε-mediated activation of IRF3, IRF7 upon TLR3 ligation / IRAK2 mediated activation of TAK1 complex upon TLR7/8 or 9 stimulation / Constitutive Signaling by NOTCH1 HD Domain Mutants / NOTCH2 Activation and Transmission of Signal to the Nucleus / TICAM1,TRAF6-dependent induction of TAK1 complex / TICAM1-dependent activation of IRF3/IRF7 / APC/C:Cdc20 mediated degradation of Cyclin B / Regulation of FZD by ubiquitination / Downregulation of ERBB4 signaling / APC-Cdc20 mediated degradation of Nek2A / p75NTR recruits signalling complexes / InlA-mediated entry of Listeria monocytogenes into host cells / TRAF6 mediated IRF7 activation in TLR7/8 or 9 signaling / TRAF6-mediated induction of TAK1 complex within TLR4 complex / Regulation of pyruvate metabolism / Regulation of innate immune responses to cytosolic DNA / NF-kB is activated and signals survival / Downregulation of ERBB2:ERBB3 signaling / Pexophagy / NRIF signals cell death from the nucleus / VLDLR internalisation and degradation / Regulation of PTEN localization / Activated NOTCH1 Transmits Signal to the Nucleus / Synthesis of active ubiquitin: roles of E1 and E2 enzymes / Regulation of BACH1 activity / MAP3K8 (TPL2)-dependent MAPK1/3 activation / TICAM1, RIP1-mediated IKK complex recruitment / Translesion synthesis by REV1 / Activation of IRF3, IRF7 mediated by TBK1, IKKε (IKBKE) / Translesion synthesis by POLK / InlB-mediated entry of Listeria monocytogenes into host cell / Downregulation of TGF-beta receptor signaling / Josephin domain DUBs / JNK (c-Jun kinases) phosphorylation and activation mediated by activated human TAK1 / Regulation of activated PAK-2p34 by proteasome mediated degradation / Translesion synthesis by POLI / IKK complex recruitment mediated by RIP1 / Gap-filling DNA repair synthesis and ligation in GG-NER / PINK1-PRKN Mediated Mitophagy / TGF-beta receptor signaling in EMT (epithelial to mesenchymal transition) / TNFR1-induced NF-kappa-B signaling pathway / Autodegradation of Cdh1 by Cdh1:APC/C / APC/C:Cdc20 mediated degradation of Securin / TCF dependent signaling in response to WNT / N-glycan trimming in the ER and Calnexin/Calreticulin cycle / Asymmetric localization of PCP proteins / Regulation of NF-kappa B signaling / Ubiquitin-dependent degradation of Cyclin D / SCF-beta-TrCP mediated degradation of Emi1 / NIK-->noncanonical NF-kB signaling / activated TAK1 mediates p38 MAPK activation / Negative regulators of DDX58/IFIH1 signaling / TNFR2 non-canonical NF-kB pathway / AUF1 (hnRNP D0) binds and destabilizes mRNA / Regulation of signaling by CBL / NOTCH3 Activation and Transmission of Signal to the Nucleus / Vpu mediated degradation of CD4 / Assembly of the pre-replicative complex / Ubiquitin-Mediated Degradation of Phosphorylated Cdc25A / Degradation of DVL / Deactivation of the beta-catenin transactivating complex / Negative regulation of FGFR3 signaling / Cdc20:Phospho-APC/C mediated degradation of Cyclin A / Dectin-1 mediated noncanonical NF-kB signaling / Fanconi Anemia Pathway / Peroxisomal protein import / Degradation of AXIN / Negative regulation of FGFR2 signaling
類似検索 - 分子機能
E3 ubiquitin ligase, domain of unknown function DUF908 / E3 ubiquitin ligase, domain of unknown function DUF913 / Domain of Unknown Function (DUF908) / Domain of Unknown Function (DUF913) / HUWE1/Rev1, ubiquitin binding region / Ubiquitin binding region / : / HECT domain / HECT, E3 ligase catalytic domain / HECT-domain (ubiquitin-transferase) ...E3 ubiquitin ligase, domain of unknown function DUF908 / E3 ubiquitin ligase, domain of unknown function DUF913 / Domain of Unknown Function (DUF908) / Domain of Unknown Function (DUF913) / HUWE1/Rev1, ubiquitin binding region / Ubiquitin binding region / : / HECT domain / HECT, E3 ligase catalytic domain / HECT-domain (ubiquitin-transferase) / HECT domain profile. / Domain Homologous to E6-AP Carboxyl Terminus with / Ubiquitin-conjugating enzyme, active site / Ubiquitin-conjugating (UBC) active site signature. / Ubiquitin-conjugating enzyme E2 / Ubiquitin-conjugating enzyme / Ubiquitin-conjugating (UBC) core domain profile. / Ubiquitin-conjugating enzyme E2, catalytic domain homologues / Ubiquitin-conjugating enzyme/RWD-like / : / Ubiquitin domain signature. / Ubiquitin conserved site / Ubiquitin domain / Armadillo-like helical / Ubiquitin family / Ubiquitin homologues / Ubiquitin domain profile. / Ubiquitin-like domain / Armadillo-type fold / Ubiquitin-like domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Polyubiquitin-C / Ubiquitin-conjugating enzyme E2 D2 / E3 ubiquitin-protein ligase TOM1
類似検索 - 構成要素
生物種Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
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: 2.8 Å
データ登録者Warner, K.M. / Hunkeler, M. / Baek, K. / Roy Burman, S.S. / Fischer, E.S.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
The G. Harold and Leila Y. Mathers Foundation64395403 米国
Damon Runyon Cancer Research FoundationDRG-2514-24 米国
引用ジャーナル: Cell Rep / 年: 2025
タイトル: Structural ubiquitin contributes to K48 linkage specificity of the HECT ligase Tom1.
著者: Katrina Warner / Moritz Hunkeler / Kheewoong Baek / Anna Schmoker / Shourya S Roy Burman / Daan Overwijn / Cyrus Jin / Katherine A Donovan / Eric S Fischer /
要旨: Homologous to E6AP C terminus (HECT) ubiquitin ligases play key roles in essential pathways such as DNA repair, cell cycle control, or protein quality control. Tom1 is one of five HECT ubiquitin E3 ...Homologous to E6AP C terminus (HECT) ubiquitin ligases play key roles in essential pathways such as DNA repair, cell cycle control, or protein quality control. Tom1 is one of five HECT ubiquitin E3 ligases in budding yeast S. cerevisiae and is prototypical for a ligase with pleiotropic functions such as ubiquitin chain amplification, orphan quality control, and DNA damage response. Structures of full-length HECT ligases, including the Tom1 ortholog HUWE1, have been reported, but how domains beyond the conserved catalytic module contribute to catalysis remains largely elusive. Here, through cryoelectron microscopy (cryo-EM) snapshots of Tom1 during an active ubiquitination cycle, we demonstrate that the extended domain architecture directly contributes to activity. We identify a Tom1-ubiquitin architecture during ubiquitination involving a non-canonical ubiquitin-binding site in the solenoid shape of Tom1. We demonstrate that this ubiquitin-binding site coordinates a structural ubiquitin contributing to the fidelity of K48 poly-ubiquitin chain assembly.
履歴
登録2024年9月18日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年5月28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: E3 ubiquitin-protein ligase TOM1
D: Ubiquitin-conjugating enzyme E2 D2
E: Ubiquitin-conjugating enzyme E2 D2
U: Ubiquitin
V: Ubiquitin
W: Ubiquitin
X: Ubiquitin


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)445,5197
ポリマ－445,5197
非ポリマー00
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 E3 ubiquitin-protein ligase TOM1 / HECT-type E3 ubiquitin transferase TOM1 / Suppressor of snRNA protein 2 / Temperature-dependent ...HECT-type E3 ubiquitin transferase TOM1 / Suppressor of snRNA protein 2 / Temperature-dependent organization in mitotic nucleus protein 1


分子量: 377412.500 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: StrepIItag-TEV-Tom1 fusion
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
遺伝子: TOM1, SSR2, YDR457W, D8035.1 / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: Q03280, HECT-type E3 ubiquitin transferase
#2: タンパク質 Ubiquitin-conjugating enzyme E2 D2 / (E3-independent) E2 ubiquitin-conjugating enzyme D2 / E2 ubiquitin-conjugating enzyme D2 / ...(E3-independent) E2 ubiquitin-conjugating enzyme D2 / E2 ubiquitin-conjugating enzyme D2 / Ubiquitin carrier protein D2 / Ubiquitin-conjugating enzyme E2(17)KB 2 / Ubiquitin-conjugating enzyme E2-17 kDa 2 / Ubiquitin-protein ligase D2 / p53-regulated ubiquitin-conjugating enzyme 1


分子量: 16899.357 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: TEV cleavage product GST-TEV-UBE2D2 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: UBE2D2, PUBC1, UBC4, UBC5B, UBCH4, UBCH5B / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
参照: UniProt: P62837, E2 ubiquitin-conjugating enzyme, (E3-independent) E2 ubiquitin-conjugating enzyme
#3: タンパク質
Ubiquitin


分子量: 8576.831 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: UBC / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0CG48
Has protein modificationN

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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: Ternary complex of E3 ubiquitin ligase Tom1 with E2 ubiquitin conjugating enzyme UBE2D2 and ubiquitin
タイプ: COMPLEX
詳細: Complex identified by plunge-freezing Tom1 in active ubiquitylation cascade
Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.444 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
由来(組換発現)生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
緩衝液pH: 7.2
詳細: 30 mM HEPES pH 7.2, 200 mM NaCl, 0.5 mM TCEP, 0.2 mM CHAPSO
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
1200 mMsodium chlorideNaCl1
230 mMHEPESHEPES1
30.5 mMtris(2-carboxyethyl)phosphineTCEP1
40.2 mMCHAPSOCHAPSO1
試料濃度: 1.9 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: Sample was prepared by pre-forming Tom1:H2B complex. In tandem, UBE2D2/UBA1/ubiquitin were incubated in reaction buffer containing Mg-ATP for twenty minutes at room temperature, then buffer ...詳細: Sample was prepared by pre-forming Tom1:H2B complex. In tandem, UBE2D2/UBA1/ubiquitin were incubated in reaction buffer containing Mg-ATP for twenty minutes at room temperature, then buffer exchanged. The enzymatic cascade was initiated by mixing both samples and quenched by plunge freezing. Final sample concentrations were: 5 uM Tom1, 10 uM histone H2B, 0.25 uM UBA1, 44 uM UBE2D2, 75 uM ubiquitin, 0.2 mM CHAPSO.
試料支持詳細: 60 seconds / hold time: 10 seconds / Current: 15 mA / 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
急速凍結装置: LEICA EM GP / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 90 % / 凍結前の試料温度: 283 K
詳細: CHAPSO detergent added to final conc. of 0.2 mM. Sample applied twice.

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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 / 倍率（公称値）: 105000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2200 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: 50 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: 2.896 sec. / 電子線照射量: 56.13 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: 18959
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名称バージョンカテゴリ
1Topaz0.2.5粒子像選択
2SerialEM4.1b画像取得
4cryoSPARC4.4.1CTF補正
7UCSF ChimeraX1.6.1モデルフィッティング
8ISOLDE1.6.0モデルフィッティング
10cryoSPARC4.4.1初期オイラー角割当
11cryoSPARC4.4.1最終オイラー角割当
12cryoSPARC4.4.1分類
13cryoSPARC4.4.1３次元再構成
14PHENIX1.19.2-4158モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 11388836
詳細: Initial 2D classes assisted template picking in cryoSPARC Live.
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 2.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 246341 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 89.6 / プロトコル: OTHER / 空間: REAL / Target criteria: Cross-correlation coefficient / 詳細: Phenix real-space refinement
原子モデル構築

3D fitting-ID: 1

IDPDB-IDPDB chain-IDAccession codeSource nameタイプChain-IDInitial refinement model-ID
1Q03280AlphaFoldin silico model
24V3L

4v3l

A4V3LPDBexperimental modelA2
34V3L

4v3l

B4V3LPDBexperimental modelB2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00226186
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.44535440
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d4.3173462
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0364079
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0034486

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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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