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- PDB-9khs: Cryo-EM structure of Ufd2/Ubc4-Ub in complex with K29-linked diUb... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9khs
タイトルCryo-EM structure of Ufd2/Ubc4-Ub in complex with K29-linked diUb (monomeric conformation)
要素
  • (Polyubiquitin-C) x 2
  • E4 ubiquitin-protein ligase UFD2
  • Ubiquitin
  • Ubiquitin-conjugating enzyme E2 4
キーワードLIGASE / E4 enzyme / Ub ligase / Ufd2 / Ubc4 / Branching / K48/29
機能・相同性
機能・相同性情報


Peroxisomal protein import / Synthesis of active ubiquitin: roles of E1 and E2 enzymes / mitochondria-associated ubiquitin-dependent protein catabolic process / cytoplasm protein quality control by the ubiquitin-proteasome system / E3 ubiquitin ligases ubiquitinate target proteins / ubiquitin-dependent protein catabolic process via the multivesicular body sorting pathway / ribosome-associated ubiquitin-dependent protein catabolic process / E2 ubiquitin-conjugating enzyme / ubiquitin-ubiquitin ligase activity / Formation of the ternary complex, and subsequently, the 43S complex ...Peroxisomal protein import / Synthesis of active ubiquitin: roles of E1 and E2 enzymes / mitochondria-associated ubiquitin-dependent protein catabolic process / cytoplasm protein quality control by the ubiquitin-proteasome system / E3 ubiquitin ligases ubiquitinate target proteins / ubiquitin-dependent protein catabolic process via the multivesicular body sorting pathway / ribosome-associated ubiquitin-dependent protein catabolic process / E2 ubiquitin-conjugating enzyme / ubiquitin-ubiquitin ligase activity / Formation of the ternary complex, and subsequently, the 43S complex / Ribosomal scanning and start codon recognition / proteasome binding / Translation initiation complex formation / ubiquitin conjugating enzyme activity / SARS-CoV-1 modulates host translation machinery / cellular response to ethanol / Antigen processing: Ubiquitination & Proteasome degradation / Peptide chain elongation / Selenocysteine synthesis / Formation of a pool of free 40S subunits / Eukaryotic Translation Termination / SRP-dependent cotranslational protein targeting to membrane / Response of EIF2AK4 (GCN2) to amino acid deficiency / Viral mRNA Translation / Nonsense Mediated Decay (NMD) independent of the Exon Junction Complex (EJC) / GTP hydrolysis and joining of the 60S ribosomal subunit / ubiquitin ligase complex / L13a-mediated translational silencing of Ceruloplasmin expression / Major pathway of rRNA processing in the nucleolus and cytosol / protein K48-linked ubiquitination / Nonsense Mediated Decay (NMD) enhanced by the Exon Junction Complex (EJC) / ERAD pathway / Maturation of protein E / Maturation of protein E / ER Quality Control Compartment (ERQC) / Myoclonic epilepsy of Lafora / FLT3 signaling by CBL mutants / IRAK2 mediated activation of TAK1 complex / Prevention of phagosomal-lysosomal fusion / Alpha-protein kinase 1 signaling pathway / Glycogen synthesis / IRAK1 recruits IKK complex / IRAK1 recruits IKK complex upon TLR7/8 or 9 stimulation / Endosomal Sorting Complex Required For Transport (ESCRT) / Membrane binding and targetting of GAG proteins / Negative regulation of FLT3 / Regulation of TBK1, IKKε (IKBKE)-mediated activation of IRF3, IRF7 / PTK6 Regulates RTKs and Their Effectors AKT1 and DOK1 / Regulation of TBK1, IKKε-mediated activation of IRF3, IRF7 upon TLR3 ligation / Constitutive Signaling by NOTCH1 HD Domain Mutants / IRAK2 mediated activation of TAK1 complex upon TLR7/8 or 9 stimulation / cytosolic ribosome / NOTCH2 Activation and Transmission of Signal to the Nucleus / TICAM1,TRAF6-dependent induction of TAK1 complex / rescue of stalled cytosolic ribosome / TICAM1-dependent activation of IRF3/IRF7 / APC/C:Cdc20 mediated degradation of Cyclin B / Downregulation of ERBB4 signaling / Regulation of FZD by ubiquitination / 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 / NF-kB is activated and signals survival / Regulation of innate immune responses to cytosolic DNA / Pexophagy / Downregulation of ERBB2:ERBB3 signaling / NRIF signals cell death from the nucleus / VLDLR internalisation and degradation / Regulation of PTEN localization / Activated NOTCH1 Transmits Signal to the Nucleus / Regulation of BACH1 activity / Synthesis of active ubiquitin: roles of E1 and E2 enzymes / MAP3K8 (TPL2)-dependent MAPK1/3 activation / Translesion synthesis by REV1 / TICAM1, RIP1-mediated IKK complex recruitment / Translesion synthesis by POLK / InlB-mediated entry of Listeria monocytogenes into host cell / Activation of IRF3, IRF7 mediated by TBK1, IKKε (IKBKE) / JNK (c-Jun kinases) phosphorylation and activation mediated by activated human TAK1 / Downregulation of TGF-beta receptor signaling / ubiquitin binding / Josephin domain DUBs / positive regulation of protein ubiquitination / Translesion synthesis by POLI / Gap-filling DNA repair synthesis and ligation in GG-NER / IKK complex recruitment mediated by RIP1 / Regulation of activated PAK-2p34 by proteasome mediated degradation / 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 / TCF dependent signaling in response to WNT / APC/C:Cdc20 mediated degradation of Securin / Regulation of NF-kappa B signaling / N-glycan trimming in the ER and Calnexin/Calreticulin cycle / Asymmetric localization of PCP proteins / activated TAK1 mediates p38 MAPK activation
類似検索 - 分子機能
Ubiquitin conjugation factor E4, core / Ubiquitin conjugation factor E4 / Ubiquitin elongating factor core / U-box domain / U-box domain profile. / Modified RING finger domain / U-box domain / Ubiquitin-conjugating enzyme, active site / Ubiquitin-conjugating (UBC) active site signature. / Ubiquitin-conjugating enzyme E2 ...Ubiquitin conjugation factor E4, core / Ubiquitin conjugation factor E4 / Ubiquitin elongating factor core / U-box domain / U-box domain profile. / Modified RING finger domain / U-box domain / 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 / S27a-like superfamily / Ribosomal protein S27a / Ribosomal protein S27a / Ribosomal protein S27a / : / Ubiquitin domain signature. / Ubiquitin conserved site / Ubiquitin domain / Ubiquitin family / Ubiquitin homologues / Ubiquitin domain profile. / Ubiquitin-like domain / Zinc-binding ribosomal protein / Zinc finger, RING/FYVE/PHD-type / Ubiquitin-like domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Polyubiquitin-C / Ubiquitin-conjugating enzyme E2 4 / E4 ubiquitin-protein ligase UFD2 / Ubiquitin-ribosomal protein eS31 fusion protein
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: 4.31 Å
データ登録者Ai, H.S. / Tong, Z.B. / Liu, L.
資金援助 中国, 1件
組織認可番号国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)22137005, 92253302, 22227810, 22407121, T2488301, 22277073 and 92253302, 中国
引用ジャーナル: Nat Chem Biol / 年: 2025
タイトル: Structural basis for E4 enzyme Ufd2-catalyzed K48/K29 branched ubiquitin chains.
著者: Zebin Tong / Xiangwei Wu / Hongyi Cai / Shidian Wu / Tianyi Zhang / Zhiheng Deng / Ziyu Xu / Rujing Yuan / Huasong Ai / Lei Liu / Man Pan /
要旨: E4 enzymes amplify and remodel ubiquitin chain signals beyond the conventional E1-E2-E3 cascade. The first identified E4 enzyme Ufd2 preferentially catalyzes K48/K29 branched ubiquitin chains, yet ...E4 enzymes amplify and remodel ubiquitin chain signals beyond the conventional E1-E2-E3 cascade. The first identified E4 enzyme Ufd2 preferentially catalyzes K48/K29 branched ubiquitin chains, yet the structural mechanism remains unknown. Here, we combined chemical biology and cryo-electron microscopy to visualize stable intermediates in Ufd2 loading ubiquitin at K48 of proximal ubiquitin on K29-linked di- and triubiquitin. Our data reveal that the core region of Ufd2 functions as an unprecedented K29 diubiquitin binding domain, interacting extensively with proximal and distal ubiquitin, which orients the K48 site of proximal ubiquitin toward the active site of Ubc4, facilitating K48/K29 branched ubiquitin chain formation. We also identified a unique dimeric conformation where dimerized Ufd2 and Ubc4 stabilize each other's distal ubiquitin during branching on K29 triubiquitin. Our findings provide mechanistic insights into the assembly of K48/K29 branched ubiquitin chains by the E4 enzyme Ufd2 and highlight the spatial cooperation among multiple pairs of ubiquitin-related enzymes on longer ubiquitin chains.
履歴
登録2024年11月11日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBC
改定 1.02025年7月30日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月30日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月30日Data content type: Additional map / Part number: 1 / Data content type: Additional map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月30日Data content type: Additional map / Part number: 2 / Data content type: Additional map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月30日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月30日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月30日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月30日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月30日Data content type: Mask / Part number: 1 / Data content type: Mask / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月30日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年8月27日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _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
B: Ubiquitin-conjugating enzyme E2 4
D: Polyubiquitin-C
E: Polyubiquitin-C
C: Ubiquitin
A: E4 ubiquitin-protein ligase UFD2


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)152,3355
ポリマ－152,3355
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 Ubiquitin-conjugating enzyme E2 4 / E2 ubiquitin-conjugating enzyme 4 / Ubiquitin carrier protein 4 / Ubiquitin-protein ligase 4


分子量: 16442.586 Da / 分子数: 1 / 変異: C22S/C102S / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) (パン酵母)
遺伝子: UBC4, YBR082C, YBR0745 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P15731, E2 ubiquitin-conjugating enzyme
#2: タンパク質 Polyubiquitin-C


分子量: 8665.881 Da / 分子数: 1 / 変異: K48C / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: K29diUb (proximal Ub) / 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
#3: タンパク質 Polyubiquitin-C


分子量: 8604.845 Da / 分子数: 1 / 変異: K29R / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: K29diUb (distal Ub) / 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
#4: タンパク質 Ubiquitin


分子量: 8576.831 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: K48Ub (Donor Ubiquitin) / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: RPS27A, UBA80, UBCEP1 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P62979
#5: タンパク質 E4 ubiquitin-protein ligase UFD2 / RING-type E3 ubiquitin transferase UFD2 / Ubiquitin conjugation factor E4 / Ubiquitin fusion ...RING-type E3 ubiquitin transferase UFD2 / Ubiquitin conjugation factor E4 / Ubiquitin fusion degradation protein 2 / UB fusion protein 2


分子量: 110044.523 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) (パン酵母)
遺伝子: UFD2, YDL190C, D1255 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P54860, RING-type E3 ubiquitin transferase
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: Ufd2/Ufd4-Ub in complex with K29-linked diUb / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #5, #2-#4, #1 / 由来: MULTIPLE SOURCES
由来(天然)生物種: Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) (パン酵母)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 7.5
試料包埋: 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）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1500 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

CTF補正タイプ: NONE
3次元再構成解像度: 4.31 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 191564 / 対称性のタイプ: POINT

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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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