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- EMDB-2080: Electron cryo-microscopy of microtubule-bound human kinesin-5 mot... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-2080
タイトルElectron cryo-microscopy of microtubule-bound human kinesin-5 motor domain in rigor state (gold cluster in the neck linker V365C).
マップデータ3D reconstruction of microtubule-bound human kinesin-5 motor domain with an empty nucleotide-binding site (gold cluster attached in the neck linker, V365C)
試料
  • 試料: 13-protofilament microtubule-bound human kinesin-5 motor domain in absence of nucleotides. A gold cluster is attached to the neck linker (V365C).
  • タンパク質・ペプチド: alpha tubulin
  • タンパク質・ペプチド: beta tubulin
  • タンパク質・ペプチド: Kinesin-5 motor domain
キーワードelectron cryo-microscopy (低温電子顕微鏡法) / kinesin (キネシン) / microtubule (微小管) / mitosis (有糸分裂) / cancer (悪性腫瘍)
機能・相同性Kinesin motor domain, conserved site / Alpha tubulin / Beta tubulin, autoregulation binding site
機能・相同性情報
生物種Bos taurus (ウシ) / Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 11.0 Å
データ登録者Goulet A / Behnke-Parks WM / Sindelar CV / Major J / Rosenfeld SS / Moores CA
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2012
タイトル: The structural basis of force generation by the mitotic motor kinesin-5.
著者: Adeline Goulet / William M Behnke-Parks / Charles V Sindelar / Jennifer Major / Steven S Rosenfeld / Carolyn A Moores /
要旨: Kinesin-5 is required for forming the bipolar spindle during mitosis. Its motor domain, which contains nucleotide and microtubule binding sites and mechanical elements to generate force, has evolved ...Kinesin-5 is required for forming the bipolar spindle during mitosis. Its motor domain, which contains nucleotide and microtubule binding sites and mechanical elements to generate force, has evolved distinct properties for its spindle-based functions. In this study, we report subnanometer resolution cryoelectron microscopy reconstructions of microtubule-bound human kinesin-5 before and after nucleotide binding and combine this information with studies of the kinetics of nucleotide-induced neck linker and cover strand movement. These studies reveal coupled, nucleotide-dependent conformational changes that explain many of this motor's properties. We find that ATP binding induces a ratchet-like docking of the neck linker and simultaneous, parallel docking of the N-terminal cover strand. Loop L5, the binding site for allosteric inhibitors of kinesin-5, also undergoes a dramatic reorientation when ATP binds, suggesting that it is directly involved in controlling nucleotide binding. Our structures indicate that allosteric inhibitors of human kinesin-5, which are being developed as anti-cancer therapeutics, bind to a motor conformation that occurs in the course of normal function. However, due to evolutionarily defined sequence variations in L5, this conformation is not adopted by invertebrate kinesin-5s, explaining their resistance to drug inhibition. Together, our data reveal the precision with which the molecular mechanism of kinesin-5 motors has evolved for force generation.
履歴
登録2012年4月19日-
ヘッダ(付随情報) 公開2012年7月9日-
マップ公開2012年11月21日-
更新2013年1月9日-
現状2013年1月9日処理サイト: PDBe / 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: 0.9
  • 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: 0.9
  • 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EMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_2080.jpg

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_2080.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 348.6 KB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈3D reconstruction of microtubule-bound human kinesin-5 motor domain with an empty nucleotide-binding site (gold cluster attached in the neck linker, V365C)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 2.8 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.9 / ムービー #1: 0.9
最小 - 最大-6.14949274 - 6.93128395
平均 (標準偏差)0.18664935 (±1.99392819)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin-14-28-42
サイズ454545
Spacing454545
セルA=B=C: 126.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z2.82.82.8
M x/y/z454545
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z126.000126.000126.000
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ128128168
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS-28-14-42
NC/NR/NS454545
D min/max/mean-6.1496.9310.187

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : 13-protofilament microtubule-bound human kinesin-5 motor domain i...

全体名称: 13-protofilament microtubule-bound human kinesin-5 motor domain in absence of nucleotides. A gold cluster is attached to the neck linker (V365C).
要素
  • 試料: 13-protofilament microtubule-bound human kinesin-5 motor domain in absence of nucleotides. A gold cluster is attached to the neck linker (V365C).
  • タンパク質・ペプチド: alpha tubulin
  • タンパク質・ペプチド: beta tubulin
  • タンパク質・ペプチド: Kinesin-5 motor domain

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超分子 #1000: 13-protofilament microtubule-bound human kinesin-5 motor domain i...

超分子名称: 13-protofilament microtubule-bound human kinesin-5 motor domain in absence of nucleotides. A gold cluster is attached to the neck linker (V365C).
タイプ: sample / ID: 1000
集合状態: 13-protofilament microtubule with one kinesin-5 motor domain bound every tubulin heterodimers
Number unique components: 3

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分子 #1: alpha tubulin

分子名称: alpha tubulin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / Name.synonym: TUBULIN ALPHA-1D CHAIN / 集合状態: heterodimer / 組換発現: No / データベース: NCBI
由来(天然)生物種: Bos taurus (ウシ) / 別称: Cattle / 組織: brain
配列InterPro: Alpha tubulin

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分子 #2: beta tubulin

分子名称: beta tubulin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / Name.synonym: TUBULIN BETA-2B CHAIN / 集合状態: heterodimer / 組換発現: No / データベース: NCBI
由来(天然)生物種: Bos taurus (ウシ) / 別称: Cattle / 組織: brain
配列InterPro: Beta tubulin, autoregulation binding site

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分子 #3: Kinesin-5 motor domain

分子名称: Kinesin-5 motor domain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / Name.synonym: KINESIN-LIKE PROTEIN KIF11
詳細: undecagold cluster was attached to the specific cysteine residue in the neck linker (V365C)
集合状態: monomer / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト) / 別称: Human
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換プラスミド: pET21a
配列InterPro: Kinesin motor domain, conserved site

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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

緩衝液pH: 6.8 / 詳細: 80 mM PIPES, 5 mM MgCl2, 1 mM EGTA, 1 U/mL apyrase
グリッド詳細: 400 mesh holey carbon grids
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / 装置: FEI VITROBOT MARK I / 手法: chamber at 24 degrees C, blot 2.5 sec

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TECNAI F20
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.0 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.6 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.95 µm / 倍率（公称値）: 50000
試料ステージ試料ホルダーモデル: GATAN LIQUID NITROGEN
温度平均: 90 K
アライメント法Legacy - 非点収差: Objective lens astigmatism was corrected at 150,000 times magnification
日付2011年12月1日
撮影カテゴリ: FILM / フィルム・検出器のモデル: KODAK SO-163 FILM / デジタル化 - スキャナー: ZEISS SCAI / デジタル化 - サンプリング間隔: 7 µm / 実像数: 65 / 平均電子線量: 18 e/Å2 / ビット/ピクセル: 8
実験機器
モデル: Tecnai F20 / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正詳細: FREALIGN
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 11.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.5 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: SPIDER, FREALIGN
詳細: Approximately 32,000 asymmetric units were averaged in the final reconstruction. The deposited map is low pass filtered at 16 A.
使用した粒子像数: 2468
詳細The particles were selected along individual microtubules.

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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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