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- PDB-4aqv: Model of human kinesin-5 motor domain (3HQD) and mammalian tubuli... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 4aqv
タイトルModel of human kinesin-5 motor domain (3HQD) and mammalian tubulin heterodimer (1JFF) docked into the 9.7-angstrom cryo-EM map of microtubule-bound kinesin-5 motor domain in the AMPPPNP state.
要素
  • KINESIN-LIKE PROTEIN KIF11KIF11
  • TUBULIN ALPHA-1D CHAIN
  • TUBULIN BETA-2B CHAIN
キーワードMOTOR PROTEIN (モータータンパク質) / MICROTUBULE (微小管) / MITOSIS (有糸分裂) / CANCER (悪性腫瘍)
機能・相同性
機能・相同性情報


spindle elongation / Kinesins / plus-end-directed microtubule motor activity / regulation of mitotic centrosome separation / mitotic centrosome separation / positive regulation of axon guidance / COPI-dependent Golgi-to-ER retrograde traffic / kinesin complex / microtubule motor activity / spindle organization ...spindle elongation / Kinesins / plus-end-directed microtubule motor activity / regulation of mitotic centrosome separation / mitotic centrosome separation / positive regulation of axon guidance / COPI-dependent Golgi-to-ER retrograde traffic / kinesin complex / microtubule motor activity / spindle organization / microtubule-based movement / mitotic spindle assembly / microtubule-based process / MHC class II antigen presentation / mitotic spindle organization / 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 / structural constituent of cytoskeleton / 紡錘体 / spindle / microtubule cytoskeleton organization / 紡錘体 / microtubule cytoskeleton / mitotic cell cycle / nervous system development / microtubule binding / 微小管 / hydrolase activity / protein heterodimerization activity / 細胞分裂 / GTPase activity / GTP binding / protein kinase binding / protein-containing complex / ATP binding / 生体膜 / metal ion binding / 細胞核 / 細胞質基質 / 細胞質
類似検索 - 分子機能
Kinesin-associated microtubule-binding domain / Kinesin-associated microtubule-binding / : / : / Kinesin motor domain signature. / Kinesin motor domain, conserved site / Kinesin motor domain / Kinesin motor domain profile. / Kinesin motor, catalytic domain. ATPase. / Kinesin motor domain ...Kinesin-associated microtubule-binding domain / Kinesin-associated microtubule-binding / : / : / Kinesin motor domain signature. / Kinesin motor domain, conserved site / Kinesin motor domain / Kinesin motor domain profile. / Kinesin motor, catalytic domain. ATPase. / Kinesin motor domain / Kinesin motor domain superfamily / 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 / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER / GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / グアノシン三リン酸 / パクリタキセル / KIF11 / Tubulin alpha-1D chain / Tubulin beta-2B chain
類似検索 - 構成要素
生物種HOMO SAPIENS (ヒト)
BOS TAURUS (ウシ)
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: 9.7 Å
Model type detailsCA ATOMS ONLY, CHAIN A, B, C
データ登録者Goulet, A. / Behnke-Parks, W.M. / Sindelar, C.V. / Rosenfeld, S.S. / Moores, C.A.
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日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02012年11月21日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12013年1月16日Group: Database references
改定 1.22017年8月23日Group: Data collection / Refinement description / カテゴリ: em_3d_fitting / em_software
Item: _em_3d_fitting.target_criteria / _em_software.fitting_id ..._em_3d_fitting.target_criteria / _em_software.fitting_id / _em_software.image_processing_id / _em_software.name

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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
  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • マップデータ: EMDB-2077
  • 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-2077
  • 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
A: TUBULIN ALPHA-1D CHAIN
B: TUBULIN BETA-2B CHAIN
C: KINESIN-LIKE PROTEIN KIF11
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)144,1929
ポリマ－141,8173
非ポリマー2,3756
水0
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

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タンパク質 , 3種, 3分子 ABC

#1: タンパク質 TUBULIN ALPHA-1D CHAIN / ALPHA-TUBULIN / 座標モデル: Cα原子のみ


分子量: 50236.352 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) BOS TAURUS (ウシ) / 器官: BRAIN脳 / 参照: UniProt: Q2HJ86
#2: タンパク質 TUBULIN BETA-2B CHAIN / BETA-TUBULIN / 座標モデル: Cα原子のみ


分子量: 49907.770 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) BOS TAURUS (ウシ) / 器官: BRAIN脳 / 参照: UniProt: Q6B856
#3: タンパク質 KINESIN-LIKE PROTEIN KIF11 / KIF11 / KINESIN-5 / KINESIN-LIKE PROTEIN 1 / KINESIN-LIKE SPINDLE PRO KINESIN-RELATED MOTOR PROTEIN EG5 / ...KINESIN-5 / KINESIN-LIKE PROTEIN 1 / KINESIN-LIKE SPINDLE PRO KINESIN-RELATED MOTOR PROTEIN EG5 / THYROID RECEPTOR-INTERACTING PROTEIN 5 / TR-INTERACTING PROTEIN 5 / TRIP-5 / 座標モデル: Cα原子のみ


分子量: 41673.105 Da / 分子数: 1 / Fragment: MOTOR DOMAIN, RESIDUES 1-367 / Mutation: YES / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) HOMO SAPIENS (ヒト) / 発現宿主: ESCHERICHIA COLI (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21 / 参照: UniProt: P52732

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非ポリマー , 5種, 6分子

#4: 化合物 ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg
#5: 化合物 ChemComp-GTP / GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / GTP / グアノシン三リン酸


分子量: 523.180 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H16N5O14P3 / コメント: GTP, エネルギー貯蔵分子*YM
#6: 化合物 ChemComp-GDP / GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / GDP / グアノシン二リン酸


タイプ: RNA linking / 分子量: 443.201 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H15N5O11P2 / コメント: GDP, エネルギー貯蔵分子*YM
#7: 化合物 ChemComp-TA1 / TAXOL / パクリタキセル / パクリタキセル


分子量: 853.906 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C47H51NO14 / コメント: 薬剤, 化学療法薬*YM
#8: 化合物 ChemComp-ANP / PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER / AMP-PNP


分子量: 506.196 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H17N6O12P3
コメント: AMP-PNP, エネルギー貯蔵分子類似体*YM

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詳細

配列の詳細CYS-LIGHT CONSTRUCT (C25V,C43S,C87A,C99A). THE MUTATION T126C WAS INTRODUCED FOR GOLD-LABELLING.

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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: FILAMENT / 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: 13-PROTOFILAMENT MICROTUBULE-BOUND HUMAN KINESIN-5 MOTOR DOMAIN WITH AMPPNP
タイプ: COMPLEX
緩衝液名称: 80 MM PIPES, 5 MM MGCL2, 1 MM EGTA, 5MM AMPPNP / pH: 6.8 / 詳細: 80 MM PIPES, 5 MM MGCL2, 1 MM EGTA, 5MM AMPPNP
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持詳細: HOLEY CARBON
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK I / 凍結剤: ETHANE
詳細: CRYOGEN- ETHANE, HUMIDITY- 100, INSTRUMENT- FEI VITROBOT MARK I, METHOD- CHAMBER AT 24 DEGREES C, BLOT 2.5 SEC,

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Tecnai F20 / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TECNAI F20 / 日付: 2011年1月10日
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 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）: 50000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 700 nm / Cs: 2 mm
試料ホルダ温度: 90 K
撮影電子線照射量: 18 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: KODAK SO-163 FILM
画像スキャンデジタル画像の数: 46
放射波長相対比: 1

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解析

EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
1Flex-EMモデルフィッティング
2UCSF Chimeraモデルフィッティング
3FREALIGN３次元再構成
4SPIDER３次元再構成
CTF補正詳細: FREALIGN
3次元再構成解像度: 9.7 Å / 粒子像の数: 3587 / ピクセルサイズ（公称値）: 2.8 Å
詳細: THE N-TERMINAL RESIDUES 6 TO 16 WERE BUILT MANUALLY IN THE EM DENSITY. SUBMISSION BASED ON EXPERIMENTAL DATA FROM EMDB EMD-2077. (DEPOSITION ID: 10751).
対称性のタイプ: HELICAL
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / Target criteria: Cross-correlation coefficient
詳細: METHOD--RIGID BODY (1JFF). RIGID BODY AND FLEXIBLE FITTING (3HQD) REFINEMENT PROTOCOL--X-RAY
原子モデル構築
IDPDB-ID 3D fitting-ID
13HQD

3hqd

1
21JFF

1jff

1
精密化最高解像度: 9.7 Å
精密化ステップサイクル: LAST / 最高解像度: 9.7 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数1199 0 155 0 1354

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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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