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万見
- EMDB-20133: Lon Protease from Yersinia pestis with Y2853 substrate -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-20133
タイトルLon Protease from Yersinia pestis with Y2853 substrateLon protease family
マップデータComposite stitched map for final model building and refinement
試料
  • 複合体: Lon protease bound to Y2853 substrate
    • タンパク質・ペプチド: ATP-dependent protease LaEndopeptidase La
    • タンパク質・ペプチド: Bound Y2853 Substrate
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE
キーワードLon / mitochondrial protease / AAA+ / ATPase (ATPアーゼ) / HYDROLASE (加水分解酵素)
機能・相同性
機能・相同性情報


endopeptidase La / ATP-dependent peptidase activity / protein quality control for misfolded or incompletely synthesized proteins / cellular response to heat / sequence-specific DNA binding / serine-type endopeptidase activity / ATP hydrolysis activity / ATP binding / 細胞質
類似検索 - 分子機能
Lon protease, bacterial / Lon protease, bacterial/eukaryotic-type / Peptidase S16, active site / ATP-dependent serine proteases, lon family, serine active site. / Lon proteolytic domain profile. / Peptidase S16, Lon proteolytic domain / Lon protease / Lon protease (S16) C-terminal proteolytic domain / Lon protease, N-terminal domain superfamily / Lon N-terminal domain profile. ...Lon protease, bacterial / Lon protease, bacterial/eukaryotic-type / Peptidase S16, active site / ATP-dependent serine proteases, lon family, serine active site. / Lon proteolytic domain profile. / Peptidase S16, Lon proteolytic domain / Lon protease / Lon protease (S16) C-terminal proteolytic domain / Lon protease, N-terminal domain superfamily / Lon N-terminal domain profile. / Lon protease, N-terminal domain / ATP-dependent protease La (LON) substrate-binding domain / Found in ATP-dependent protease La (LON) / PUA-like superfamily / ATPase family associated with various cellular activities (AAA) / ATPase, AAA-type, core / Ribosomal protein S5 domain 2-type fold, subgroup / Ribosomal protein S5 domain 2-type fold / 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
Lon protease / Lon protease
類似検索 - 構成要素
生物種Yersinia pestis (ペスト菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.0 Å
データ登録者Shin M / Asmita A
資金援助 米国, 5件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering (NIH/NIBIB)DP2EB020402 米国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)NS095892 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)AI-127533 米国
National Institutes of Health/National Institute on Aging (NIH/NIA)AG061697 米国
National Institutes of Health/Office of the DirectorS10OD021634 米国
引用ジャーナル: Sci Adv / 年: 2020
タイトル: Structural basis for distinct operational modes and protease activation in AAA+ protease Lon.
著者: Mia Shin / Cristina Puchades / Ananya Asmita / Neha Puri / Eric Adjei / R Luke Wiseman / A Wali Karzai / Gabriel C Lander /
要旨: Substrate-bound structures of AAA+ protein translocases reveal a conserved asymmetric spiral staircase architecture wherein a sequential ATP hydrolysis cycle drives hand-over-hand substrate ...Substrate-bound structures of AAA+ protein translocases reveal a conserved asymmetric spiral staircase architecture wherein a sequential ATP hydrolysis cycle drives hand-over-hand substrate translocation. However, this configuration is unlikely to represent the full conformational landscape of these enzymes, as biochemical studies suggest distinct conformational states depending on the presence or absence of substrate. Here, we used cryo-electron microscopy to determine structures of the Lon AAA+ protease in the absence and presence of substrate, uncovering the mechanistic basis for two distinct operational modes. In the absence of substrate, Lon adopts a left-handed, "open" spiral organization with autoinhibited proteolytic active sites. Upon the addition of substrate, Lon undergoes a reorganization to assemble an enzymatically active, right-handed "closed" conformer with active protease sites. These findings define the mechanistic principles underlying the operational plasticity required for processing diverse protein substrates.
履歴
登録2019年4月19日-
ヘッダ(付随情報) 公開2019年5月1日-
マップ公開2019年5月1日-
更新2024年3月20日-
現状2024年3月20日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.0403
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.0403
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6on2
  • 表面レベル: 0.0403
  • UCSF Chimeraによる作画
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ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_20133.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_20133.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 8.4 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Composite stitched map for final model building and refinement
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.15 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.0403 / ムービー #1: 0.0403
最小 - 最大-0.021715725 - 0.20937862
平均 (標準偏差)0.0051819608 (±0.01397938)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ130130130
Spacing130130130
セルA=B=C: 149.5 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.151.151.15
M x/y/z130130130
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z149.500149.500149.500
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS130130130
D min/max/mean-0.0220.2090.005

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添付データ

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追加マップ: Half-map of E and F subunits used to...

ファイルemd_20133_additional_1.map
注釈Half-map of E and F subunits used to make composite stitched map for final model building and refinement
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: Half-map of E and F subunits used to...

ファイルemd_20133_additional_2.map
注釈Half-map of E and F subunits used to make composite stitched map for final model building and refinement
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: Filtered map of E and F subunits used...

ファイルemd_20133_additional_3.map
注釈Filtered map of E and F subunits used to make composite stitched map for final model building and refinement
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: Filtered map of A, B, C, and D...

ファイルemd_20133_additional_4.map
注釈Filtered map of A, B, C, and D subunits used to make composite stitched map for final model building and refinement
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Half-map of A, B, C, and D subunits...

ファイルemd_20133_half_map_1.map
注釈Half-map of A, B, C, and D subunits used to make composite stitched map for final model building and refinement
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Half-map of A, B, C, and D subunits...

ファイルemd_20133_half_map_2.map
注釈Half-map of A, B, C, and D subunits used to make composite stitched map for final model building and refinement
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Lon protease bound to Y2853 substrate

全体名称: Lon protease bound to Y2853 substrate
要素
  • 複合体: Lon protease bound to Y2853 substrate
    • タンパク質・ペプチド: ATP-dependent protease LaEndopeptidase La
    • タンパク質・ペプチド: Bound Y2853 Substrate
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE

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超分子 #1: Lon protease bound to Y2853 substrate

超分子名称: Lon protease bound to Y2853 substrate / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
詳細: Complexes consisting of homohexameric Lon protease from Yersinia pestis bound to Y2853 substrate were isolated using size-exclusion chromatography
由来(天然)生物種: Yersinia pestis (ペスト菌) / 細胞中の位置: Cytoplasm

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分子 #1: ATP-dependent protease La

分子名称: ATP-dependent protease La / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO / EC番号: endopeptidase La
由来(天然)生物種: Yersinia pestis (ペスト菌)
分子量理論値: 57.927051 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: ALKRKIEAAK MPKDAREKTE AELQKLKMMS PMSAEATVVR GYIDWMLQVP WNSRSKVKKD LVKAQEVLDT DHYGLERVKD RILEYLAVQ SRVSKIKGPI LCLVGPPGVG KTSLGQSIAK ATGRQYVRMA LGGVRDEAEI RGHRRTYIGS MPGKLIQKMA K VGVKNPLF ...文字列:
ALKRKIEAAK MPKDAREKTE AELQKLKMMS PMSAEATVVR GYIDWMLQVP WNSRSKVKKD LVKAQEVLDT DHYGLERVKD RILEYLAVQ SRVSKIKGPI LCLVGPPGVG KTSLGQSIAK ATGRQYVRMA LGGVRDEAEI RGHRRTYIGS MPGKLIQKMA K VGVKNPLF LLDQIDKMAS DMRGDPASAL LEVLDPEQNV AFNDHYLEVD YDLSDVMFVA TSNSMNIPAP LLDRMEVIRL SG YTEDEKL NIAKQHLLPK QFERNAIKKG ELTIDDSAIM SIIRYYTREA GVRSLEREIS KLCRKAVKNL LMDKTVKHIE ING DNLKDF LGVQKVDYGR ADTENRVGQV TGLAWTEVGG DLLTIETACV PGKGKLTYTG SLGEVMQESI QAALTVVRAR ADKL GINPD FYEKRDIHVH VPEGATPKDG PSAGIAMCTA LVSCLTGNPV RADVAMTGEI TLRGLVLPIG GLKEKLLAAH RGGIK VVLI PDDNKRDLEE IPDNVIADLE IHPVKRIDDV LAIALEHPAF

UniProtKB: Lon protease

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分子 #2: Bound Y2853 Substrate

分子名称: Bound Y2853 Substrate / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2
詳細: Y2853 substrate was added to Lon and modeled here as a polyalanine chain
コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Yersinia pestis (ペスト菌)
分子量理論値: 515.56 Da
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
AAAAAAA

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分子 #3: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 4 / 式: ATP
分子量理論値: 507.181 Da
Chemical component information

ChemComp-ATP:
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP / ATP, エネルギー貯蔵分子*YM / アデノシン三リン酸

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分子 #4: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 5 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #5: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 2 / 式: ADP
分子量理論値: 427.201 Da
Chemical component information

ChemComp-ADP:
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP / ADP, エネルギー貯蔵分子*YM / アデノシン二リン酸

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度0.95 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度式名称
50.0 mMTrisトリスヒドロキシメチルアミノメタンTris Base
75.0 mMKClPotassium Chloride
10.0 mMMgCl2Magnesium Chloride
1.0 mMTCEPTCEP
1.0 mMATPアデノシン三リン酸Adenosine Triphosphateアデノシン三リン酸

詳細: Solutions were made fresh from concentrated and filtered using a 0.1 um syringe filter to avoid microbial contamination. Buffers were stored on ice and used within 15 minutes of mixing in ...詳細: Solutions were made fresh from concentrated and filtered using a 0.1 um syringe filter to avoid microbial contamination. Buffers were stored on ice and used within 15 minutes of mixing in order to avoid excess ATP hydrolysis.
グリッドモデル: Quantifoil, UltrAuFoil, R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 0.01 kPa
詳細: Grids were plasma treated for 30 seconds using a 15 mA current operating under atmospheric gases using a glow discharger (Electron Microscopy Sciences).
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: HOMEMADE PLUNGER
詳細: 4 uL of sample was applied per grid and manually blotted for 4 seconds followed by immediately plunge-freezing in liquid ethane cooled by liquid nitrogen..
詳細This sample was monodisperse

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 最大 デフォーカス（補正後）: 1.5 µm / 最小 デフォーカス（補正後）: 0.5 µm / 倍率（補正後）: 43478 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm / 倍率（公称値）: 36000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
温度最低: 80.0 K / 最高: 90.0 K
アライメント法Coma free - Residual tilt: 0.14 mrad
詳細Coma-free alignment procedure from Herzik & Wu, Nature Methods (2017). Preliminary grid screening was performed manually prior to data collection.
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / デジタル化 - サイズ - 横: 3710 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3838 pixel / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 0-43 / 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 4071 / 平均露光時間: 11.0 sec. / 平均電子線量: 52.0 e/Å2
詳細: Images were collected in counting mode at 4 frames per second
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 1176206 / 詳細: template-based cross correlation with FindEM
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
In silico モデル: In silico model was created using ab initio 3D reconstruction using a small subset of the data in cryoSPARC
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.0b)
ソフトウェア - 詳細: RELION 2.0b was used to assign initial euler angles
最終 3次元分類クラス数: 4 / 平均メンバー数/クラス: 75000 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.0b)
ソフトウェア - 詳細: RELION 2.0b was used to perform final classification
詳細: The final 3D classification had a somewhat asymmetric distribution owing to preferred specimen orientation due to interactions with the air-water interface
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.0b)
ソフトウェア - 詳細: RELION 2.0b was used to assign final euler angles
詳細: RELION 2.0b was used to assign initial angles
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.0b)
ソフトウェア - 詳細: RELION 2.0b was used to perform final reconstruction
詳細: Focused classification of final reconstruction was performed on E and F "step" subunits, resulting in a reconstruction with an overall resolution of 3.5 A by FSC 0.143. The two maps were ...詳細: Focused classification of final reconstruction was performed on E and F "step" subunits, resulting in a reconstruction with an overall resolution of 3.5 A by FSC 0.143. The two maps were stitched together using vop max in UCSF Chimera. All three maps (two original and final composite) are deposited in this entry.
使用した粒子像数: 118143
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

詳細Initial homology model was built using SWISS-MODEL and initial rigid body docking was done using UCSF Chimera
精密化空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL / 温度因子: 52 / 当てはまり具合の基準: Correlation coefficient
得られたモデル

PDB-6on2:
Lon Protease from Yersinia pestis with Y2853 substrate

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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

他の情報も見る