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- PDB-6vgq: ClpP1P2 complex from M. tuberculosis with GLF-CMK bound to ClpP1 -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6vgq
タイトルClpP1P2 complex from M. tuberculosis with GLF-CMK bound to ClpP1
要素
  • ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit 1
  • ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit
  • Z-Gly-leu-phe-CH2Cl
キーワードHYDROLASE (加水分解酵素) / Complex / protease (プロテアーゼ) / ClpP / tuberculosis (結核)
機能・相同性
機能・相同性情報


endopeptidase Clp complex / エンドペプチダーゼClp / ATP-dependent peptidase activity / protein quality control for misfolded or incompletely synthesized proteins / peptidoglycan-based cell wall / ATPase binding / serine-type endopeptidase activity / タンパク質分解 / 細胞膜 / 細胞質基質 / 細胞質
類似検索 - 分子機能
ClpP, Ser active site / Endopeptidase Clp serine active site. / ClpP, histidine active site / Endopeptidase Clp histidine active site. / ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit / Clp protease proteolytic subunit /Translocation-enhancing protein TepA / エンドペプチダーゼClp / 2-enoyl-CoA Hydratase; Chain A, domain 1 / 2-enoyl-CoA Hydratase; Chain A, domain 1 / ClpP/crotonase-like domain superfamily ...ClpP, Ser active site / Endopeptidase Clp serine active site. / ClpP, histidine active site / Endopeptidase Clp histidine active site. / ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit / Clp protease proteolytic subunit /Translocation-enhancing protein TepA / エンドペプチダーゼClp / 2-enoyl-CoA Hydratase; Chain A, domain 1 / 2-enoyl-CoA Hydratase; Chain A, domain 1 / ClpP/crotonase-like domain superfamily / Alpha-Beta Complex / Alpha Beta
類似検索 - ドメイン・相同性
ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit / ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit 2 / ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit 1
類似検索 - 構成要素
生物種Mycobacterium tuberculosis (結核菌)
synthetic construct (人工物)
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: 3.5 Å
データ登録者Ripstein, Z.A. / Vahidi, S. / Rubinstein, J.L. / Kay, L.E.
資金援助 カナダ, 2件
組織認可番号国
Canadian Institutes of Health Research (CIHR)FDN-503573 カナダ
Canadian Institutes of Health Research (CIHR)PJT-162186 カナダ
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2020
タイトル: An allosteric switch regulates ClpP1P2 protease function as established by cryo-EM and methyl-TROSY NMR.
著者: Siavash Vahidi / Zev A Ripstein / Jordan B Juravsky / Enrico Rennella / Alfred L Goldberg / Anthony K Mittermaier / John L Rubinstein / Lewis E Kay /
要旨: The 300-kDa ClpP1P2 protease from collaborates with the AAA+ (ATPases associated with a variety of cellular activities) unfoldases, ClpC1 and ClpX, to degrade substrate proteins. Unlike in other ...The 300-kDa ClpP1P2 protease from collaborates with the AAA+ (ATPases associated with a variety of cellular activities) unfoldases, ClpC1 and ClpX, to degrade substrate proteins. Unlike in other bacteria, all of the components of the Clp system are essential for growth and virulence of mycobacteria, and their inhibitors show promise as antibiotics. MtClpP1P2 is unique in that it contains a pair of distinct ClpP1 and ClpP2 rings and also requires the presence of activator peptides, such as benzoyl-leucyl-leucine (Bz-LL), for function. Understanding the structural basis for this requirement has been elusive but is critical for the rational design and improvement of antituberculosis (anti-TB) therapeutics that target the Clp system. Here, we present a combined biophysical and biochemical study to explore the structure-dynamics-function relationship in MtClpP1P2. Electron cryomicroscopy (cryo-EM) structures of apo and acyldepsipeptide-bound MtClpP1P2 explain their lack of activity by showing loss of a key β-sheet in a sequence known as the handle region that is critical for the proper formation of the catalytic triad. Methyl transverse relaxation-optimized spectroscopy (TROSY)-based NMR, cryo-EM, and biochemical assays show that, on binding Bz-LL or covalent inhibitors, MtClpP1P2 undergoes a conformational change from an inactive compact state to an active extended structure that can be explained by a modified Monod-Wyman-Changeux model. Our study establishes a critical role for the handle region as an on/off switch for function and shows extensive allosteric interactions involving both intra- and interring communication that regulate MtClpP1P2 activity and that can potentially be exploited by small molecules to target .
履歴
登録2020年1月8日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02020年3月18日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12020年4月1日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-21199
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
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
N: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit 1
H: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit 1
I: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit 1
J: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit 1
K: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit 1
L: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit 1
M: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit 1
A: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit
B: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit
C: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit
D: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit
E: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit
F: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit
G: ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit
U: Z-Gly-leu-phe-CH2Cl
O: Z-Gly-leu-phe-CH2Cl
P: Z-Gly-leu-phe-CH2Cl
Q: Z-Gly-leu-phe-CH2Cl
R: Z-Gly-leu-phe-CH2Cl
S: Z-Gly-leu-phe-CH2Cl
T: Z-Gly-leu-phe-CH2Cl


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)304,50921
ポリマ－304,50921
非ポリマー00
水0
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: homology
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

#1: タンパク質
ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit 1 / Endopeptidase Clp 1


分子量: 21065.934 Da / 分子数: 7 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Mycobacterium tuberculosis (結核菌)
遺伝子: clpP1, clpP, Rv2461c, MTV008.17c / プラスミド: pet24a+ / 詳細 (発現宿主): Cleavable N-terminal His 6 -SUMO tag / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P9WPC5, エンドペプチダーゼClp
#2: タンパク質
ATP-dependent Clp protease proteolytic subunit / / Endopeptidase Clp


分子量: 21914.957 Da / 分子数: 7 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Mycobacterium tuberculosis (結核菌)
遺伝子: clpP2, clpP, ERS007703_00186, ERS023446_00571, EZX46_04555, FDK60_08755, FDK62_16525, SAMEA2682864_03098, SAMEA2683035_00557
プラスミド: pet24a+ / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
参照: UniProt: A0A045HBE0, UniProt: P9WPC3*PLUS, エンドペプチダーゼClp
#3: タンパク質・ペプチド
Z-Gly-leu-phe-CH2Cl


分子量: 520.449 Da / 分子数: 7 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
研究の焦点であるリガンドがあるかY

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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: ClpP1P2 complex bound to GLF-CMK / タイプ: COMPLEX
詳細: Complex formed between P1 and P2 heptameric rings with inhibitor GLF-CMK
Entity ID: #1-#2 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.3 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Mycobacterium tuberculosis (結核菌)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: Bl21(DE3) / プラスミド: pet24a+
緩衝液pH: 7
詳細: IGEPAL-CA630 was added shortly prior to vitrification
緩衝液成分
ID濃度名称Buffer-ID
150 mMImidazoleイミダゾール1
2100 mMPotassium Chloride1
35 mMDithiothreitolジチオトレイトール1
40.025 %IGEPAL-CA6301
試料濃度: 20 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: Mono-disperse complexes
試料支持詳細: unspecified
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK III / 凍結剤: ETHANE-PROPANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K / 詳細: Blotted for 4.5 seconds at an offset of -5 mm

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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 FIELDBright-field microscopy / 倍率（公称値）: 75000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 700 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: ZEMLIN TABLEAU
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
最高温度: 77 K / 最低温度: 70 K
撮影平均露光時間: 60 sec. / 電子線照射量: 43 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1645
画像スキャン横: 4096 / 縦: 4096

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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
1cryoSPARC2.1粒子像選択
2EPU画像取得
4cryoSPARC2.1CTF補正
7UCSF Chimeraモデルフィッティング
9RosettaEMモデル精密化
10PHENIXモデル精密化
11cryoSPARC2.1初期オイラー角割当
12cryoSPARC2.1最終オイラー角割当
13cryoSPARC2.1分類
14cryoSPARC2.1３次元再構成
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: 257060
対称性点対称性: C7 (7回回転対称)
3次元再構成解像度: 3.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 143748 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL
原子モデル構築PDB-ID: 5DZK

5dzk

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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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