The structure of the 26S proteasome from Schizosaccharomyces pombe has been determined to a resolution of 9.1 Å-1 by cryoelectron microscopy and single particle analysis. In addition, chemical crosslinking in conjunction with mass spectrometry has been used to identify numerous residue pairs in close proximity to each other, providing an array of spatial restraints. Taken together these data clarify the topology of the AAA-ATPase module in the 19S regulatory particle and its spatial relationship to the α-ring of the 20S core particle.
Image classification and variance analysis reveal a belt of high “activity” surrounding the AAA-ATPase module which is tentatively assigned to the reversible association of proteasome interacting proteins and the conformational heterogeneity among the particles. An integrated model is presented which sheds light on the early steps of protein degradation by the 26S complex.
Translated abstract:
Die Struktur des Schizosaccharomyces pombe 26S Proteasoms wurde mittels Kryoelektronenmikroskopie und Einzelpartikelanalyse mit einer Auflösung von 9.1 Å-1 rekonstruiert. Um die Quartärstruktur des 26S Proteasoms zu untersuchen, wurden verschiedene Markierungstechniken und chemische Vernetzung von Aminosäureseitenketten in Verbindung mit Massenspektrometrie genutzt. Die Topologie des AAA-ATPase-Moduls im regulatorischen Komplex und dessen räumliche Beziehung zum α-Ring des Kernkomplexes wurde bestimmt.
Mit Hilfe von Bildklassifizierung und Varianzanalyse wurde ein Bereich hoher „Aktivität“ lokalisiert, welcher das AAA-ATPase-Modul umgibt. Diese Aktivität ist wahrscheinlich auf vorrübergehende Bindungen von Proteinen, die mit dem Proteasom interagieren so wie auf die strukturelle Heterogenität der Partikel zurückzuführen. Es wurde ein integriertes Modell entwickelt, welches Einsichten in den Proteinabbau durch das 26S Proteasom gibt.
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