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- EMDB-6349: Cryo-EM structure of GTPgammaS-microtubule co-polymerized with EB... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-6349
タイトルCryo-EM structure of GTPgammaS-microtubule co-polymerized with EB3 (merged dataset with and without kinesin bound)
マップデータReconstruction of GTPgammaS-microtubule co-polymerized with EB3 (merged dataset with and without kinesin bound)
試料
  • 試料: EB3- and kinesin-bound GTPgammaS microtubule
  • 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: EB3
  • タンパク質・ペプチド: kinesinキネシン
キーワードmicrotubule (微小管) / EB3 / GTPgammaS / kinesin (キネシン)
機能・相同性
機能・相同性情報


mitotic spindle astral microtubule end / protein localization to microtubule / microtubule plus-end / microtubule plus-end binding / Microtubule-dependent trafficking of connexons from Golgi to the plasma membrane / Hedgehog 'off' state / Cilium Assembly / Intraflagellar transport / COPI-dependent Golgi-to-ER retrograde traffic / Carboxyterminal post-translational modifications of tubulin ...mitotic spindle astral microtubule end / protein localization to microtubule / microtubule plus-end / microtubule plus-end binding / Microtubule-dependent trafficking of connexons from Golgi to the plasma membrane / Hedgehog 'off' state / Cilium Assembly / Intraflagellar transport / COPI-dependent Golgi-to-ER retrograde traffic / Carboxyterminal post-translational modifications of tubulin / RHOH GTPase cycle / Sealing of the nuclear envelope (NE) by ESCRT-III / Kinesins / PKR-mediated signaling / Resolution of Sister Chromatid Cohesion / Mitotic Prometaphase / EML4 and NUDC in mitotic spindle formation / Separation of Sister Chromatids / The role of GTSE1 in G2/M progression after G2 checkpoint / Aggrephagy / Recruitment of NuMA to mitotic centrosomes / RHO GTPases activate IQGAPs / RHO GTPases Activate Formins / HSP90 chaperone cycle for steroid hormone receptors (SHR) in the presence of ligand / COPI-independent Golgi-to-ER retrograde traffic / MHC class II antigen presentation / COPI-mediated anterograde transport / 微小管形成中心 / regulation of microtubule polymerization / positive regulation of cyclin-dependent protein serine/threonine kinase activity / spindle assembly / regulation of microtubule polymerization or depolymerization / spindle midzone / positive regulation of protein kinase activity / 加水分解酵素; 酸無水物に作用; GTPに作用・細胞または細胞小器官の運動に関与 / protein localization / structural constituent of cytoskeleton / microtubule cytoskeleton organization / microtubule cytoskeleton / mitotic cell cycle / midbody / microtubule binding / 微小管 / 細胞分裂 / GTPase activity / GTP binding / protein kinase binding / perinuclear region of cytoplasm / positive regulation of DNA-templated transcription / identical protein binding / metal ion binding / 細胞質
類似検索 - 分子機能
EB1, C-terminal / Microtubule-associated protein RP/EB / EB1, C-terminal domain superfamily / EB1-C terminal (EB1-C) domain profile. / EB1-like C-terminal motif / Calponin homology (CH) domain / Calponin homology domain / CH domain superfamily / Calponin homology (CH) domain profile. / Tubulin-beta mRNA autoregulation signal. ...EB1, C-terminal / Microtubule-associated protein RP/EB / EB1, C-terminal domain superfamily / EB1-C terminal (EB1-C) domain profile. / EB1-like C-terminal motif / Calponin homology (CH) domain / Calponin homology domain / CH domain superfamily / Calponin homology (CH) domain profile. / Tubulin-beta mRNA autoregulation signal. / Alpha tubulin / Beta tubulin, autoregulation binding site / Beta tubulin / チューブリン / Tubulin, C-terminal / Tubulin C-terminal domain / Tubulin, conserved site / Tubulin subunits alpha, beta, and gamma signature. / Tubulin/FtsZ family, C-terminal domain / Tubulin/FtsZ-like, C-terminal domain / Tubulin/FtsZ, C-terminal / Tubulin/FtsZ, 2-layer sandwich domain / Tubulin/FtsZ family, GTPase domain / Tubulin/FtsZ family, GTPase domain / Tubulin/FtsZ, GTPase domain / Tubulin/FtsZ, GTPase domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Tubulin beta chain / Tubulin alpha-1B chain / Microtubule-associated protein RP/EB family member 3
類似検索 - 構成要素
生物種Sus scrofa (ブタ) / Homo sapiens (ヒト)
手法らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.3 Å
データ登録者Zhang R / Alushin GM / Brown A / Nogales E
引用ジャーナル: Cell / : 2015
タイトル: Mechanistic Origin of Microtubule Dynamic Instability and Its Modulation by EB Proteins.
著者: Rui Zhang / Gregory M Alushin / Alan Brown / Eva Nogales /
要旨: Microtubule (MT) dynamic instability is driven by GTP hydrolysis and regulated by microtubule-associated proteins, including the plus-end tracking end-binding protein (EB) family. We report six cryo- ...Microtubule (MT) dynamic instability is driven by GTP hydrolysis and regulated by microtubule-associated proteins, including the plus-end tracking end-binding protein (EB) family. We report six cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures of MTs, at 3.5 Å or better resolution, bound to GMPCPP, GTPγS, or GDP, either decorated with kinesin motor domain after polymerization or copolymerized with EB3. Subtle changes around the E-site nucleotide during hydrolysis trigger conformational changes in α-tubulin around an "anchor point," leading to global lattice rearrangements and strain generation. Unlike the extended lattice of the GMPCPP-MT, the EB3-bound GTPγS-MT has a compacted lattice that differs in lattice twist from that of the also compacted GDP-MT. These results and the observation that EB3 promotes rapid hydrolysis of GMPCPP suggest that EB proteins modulate structural transitions at growing MT ends by recognizing and promoting an intermediate state generated during GTP hydrolysis. Our findings explain both EBs end-tracking behavior and their effect on microtubule dynamics.
履歴
登録2015年6月15日-
ヘッダ(付随情報) 公開2015年8月12日-
マップ公開2015年8月12日-
更新2015年8月26日-
現状2015年8月26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: 4
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  • 表面図(円筒半径に従い着色)
  • 表面レベル: 4
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-3jak
  • 表面レベル: 4
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • 原子モデルPDB-3jak
  • Jmol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

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_6349.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 500 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Reconstruction of GTPgammaS-microtubule co-polymerized with EB3 (merged dataset with and without kinesin bound)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.32 Å
密度
表面レベル登録者による: 4.0 / ムービー #1: 4
最小 - 最大-12.63850403 - 22.671958920000002
平均 (標準偏差)0.02841561 (±0.91838473)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ512512512
Spacing512512512
セルA=B=C: 675.84 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.321.321.32
M x/y/z512512512
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z675.840675.840675.840
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS512512512
D min/max/mean-12.63922.6720.028

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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 : EB3- and kinesin-bound GTPgammaS microtubule

全体名称: EB3- and kinesin-bound GTPgammaS microtubule
要素
  • 試料: EB3- and kinesin-bound GTPgammaS microtubule
  • 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: EB3
  • タンパク質・ペプチド: kinesinキネシン

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超分子 #1000: EB3- and kinesin-bound GTPgammaS microtubule

超分子名称: EB3- and kinesin-bound GTPgammaS microtubule / タイプ: sample / ID: 1000
詳細: GTPgammaS microtubules were polymerized on the EM grid in the presence of GMPCPP-MT seeds and excess EB3, then washed with kinesin.
集合状態: helical assembly / Number unique components: 4

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分子 #1: Alpha tubulin

分子名称: Alpha tubulin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1
詳細: Porcine tubulin powder was purchased from Cytoskeleton Inc.
集合状態: Helical assembly / 組換発現: No / データベース: NCBI
由来(天然)生物種: Sus scrofa (ブタ) / 別称: Porcine / 組織: Brain / Organelle: Cytoplasm / 細胞中の位置: Cytoskeleton
分子量理論値: 55 KDa
配列UniProtKB: Tubulin alpha-1B chain

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分子 #2: Beta tubulin

分子名称: Beta tubulin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2
詳細: Porcine tubulin powder was purchased from Cytoskeleton Inc.
集合状態: Helical assembly / 組換発現: No / データベース: NCBI
由来(天然)生物種: Sus scrofa (ブタ) / 別称: Porcine / 組織: Brain / Organelle: Cytoplasm / 細胞中の位置: Cytoskeleton
分子量理論値: 55 KDa
配列UniProtKB: Tubulin beta chain

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分子 #3: EB3

分子名称: EB3 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / Name.synonym: MAPRE3
詳細: A monomeric construct containing residues 1-200, which lacks the C-terminal dimerization domain
集合状態: Dimer / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト) / 別称: Human / Organelle: Cytoplasm / 細胞中の位置: Cytoskeleton
分子量理論値: 23 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: BL21-CodonPlus-(DE3)-RIL / 組換プラスミド: 2BT
配列UniProtKB: Microtubule-associated protein RP/EB family member 3

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分子 #4: kinesin

分子名称: kinesin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4
詳細: Human monomeric kinesin K349 cys-lite described in: Rice, S., Lin, A.W., Safer, D., Hart, C.L., Naber, N., Carragher, B.O., Cain, S.M., Pechatnikova, E., Wilson-Kubalek, E.M., Whittaker, M., ...詳細: Human monomeric kinesin K349 cys-lite described in: Rice, S., Lin, A.W., Safer, D., Hart, C.L., Naber, N., Carragher, B.O., Cain, S.M., Pechatnikova, E., Wilson-Kubalek, E.M., Whittaker, M., et al. (1999). A structural change in the kinesin motor protein that drives motility. Nature 402, 778-784.
集合状態: monomer / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト) / 別称: Human / Organelle: Cytoplasm / 細胞中の位置: Cytoskeleton
分子量理論値: 36 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: BL21

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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
解析らせん対称体再構成法
試料の集合状態helical array

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試料調製

濃度1.5 mg/mL
緩衝液pH: 6.8
詳細: 80 mM PIPES, 1 mM EGTA, 1 mM MgCl2, 1 mM DTT, 0.05% Nonidet P-40
グリッド詳細: 400 mesh C-flat 1.2/1.3 EM grid, glow discharged in Ar/O2 gas (Solarus, Gatan Inc)
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 90.4 K / 装置: FEI VITROBOT MARK II / 手法: Blot once for 4 seconds before plunging.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系倍率(補正後): 27500 / 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): 3.5 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.0 µm / 倍率(公称値): 27500
試料ステージ試料ホルダー: Gatan 626 holder / 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 27,500 times magnification.
詳細The camera was operated in counting mode, with a dose rate of ~8 electrons/pixel/s on the camera. A total exposure time of 6 s was fractionated into 20 movie frames.
日付2013年5月16日
撮影カテゴリ: CCD / フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 (4k x 4k) / 実像数: 345 / 平均電子線量: 27.6 e/Å2
詳細: The camera was operated in counting mode, with a dose rate of ~8 electrons/pixel/s on the camera. A total exposure time of 6 s was fractionated into 20 movie frames.

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画像解析

CTF補正詳細: CTFFIND4, each particle
最終 再構成想定した対称性 - らせんパラメータ - Δz: 9.45 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: 27.72 °
想定した対称性 - らせんパラメータ - 軸対称性: C1 (非対称)
アルゴリズム: OTHER / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.3 Å / 解像度の算出法: OTHER / ソフトウェア - 名称: EMAN1, FREALIGN
詳細: Pseudo-helical symmetry was applied during the reconstruction step.
詳細IHRSR algorithm with microtubule-specific pseudo-helical symmetry applied

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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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