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Structure paper

タイトルIn situ structural mechanism of epothilone-B-induced CNS axon regeneration.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 648, Issue 8093, Page 477-487, Year 2025
掲載日2025年11月12日
著者Satish Bodakuntla / Kenichiro Taira / Yurika Yamada / Pelayo Alvarez-Brecht / A King Cada / Nirakar Basnet / Rui Zhang / Antonio Martinez-Sanchez / Christian Biertümpfel / Naoko Mizuno /
PubMed 要旨Axons in the adult central nervous system (CNS) do not regenerate following injury, in contrast to neurons in the peripheral nervous system and neuronal growth during embryonic development. The ...Axons in the adult central nervous system (CNS) do not regenerate following injury, in contrast to neurons in the peripheral nervous system and neuronal growth during embryonic development. The molecular mechanisms that prevent regeneration of neurons in the CNS remain largely unknown. Here, to address the intracellular response to injury, we developed an in situ cryo-electron tomography and cryo-electron microscopy platform to mimic axonal damage and present the structural mechanism underlying thalamic axon regeneration induced by the drug epothilone B. We observed that stabilized microtubules extend beyond the injury site, generating membrane tension and driving membrane expansion. Cryo-electron microscopy reveals the in situ structure of microtubules at 3.19 Å resolution, which engage epothilone B within the microtubule lattice at the regenerating front. During repair, tubulin clusters are delivered and incorporated into polymerizing microtubules at the regenerating site. These microtubule shoots serve as scaffolds for various types of vesicles and endoplasmic reticulum, facilitating the supply of materials necessary for axon repair until membrane tension normalizes. We demonstrate the unexpected ability of neuronal cells to adjust to strain induced by epothilone B, which creates homeostatic imbalances and activates axons to regeneration mode.
リンクNature / PubMed:41224993 / PubMed Central
手法EM (らせん対称) / EM (トモグラフィー) / EM (サブトモグラム平均)
解像度3.19 - 27.7 Å
構造データ

71750

9pnd

EMDB-71750, PDB-9pnd:
In situ microtubule of EpoB-induced regenerating axons
手法: EM (らせん対称) / 解像度: 3.19 Å

EMDB-71751: Cryo-ET reconstruction of a regenerating axon after axotomy showing branching microtubules (primary mouse thalamus neuronal explant, control)
手法: EM (トモグラフィー)

EMDB-71752: Cryo-ET reconstruction of a regenerating axon after axotomy showing branching microtubules (primary mouse thalamus neuronal explant)
手法: EM (トモグラフィー)

EMDB-71753: Cryo-ET reconstruction of a regenerating axon after axotomy showing polymerizing microtubules (primary mouse thalamus neuronal explant)
手法: EM (トモグラフィー)

EMDB-71754: Cryo-ET reconstruction of a regenerating axon 24 h after axotomy (primary mouse thalamus neuronal explant)
手法: EM (トモグラフィー)

EMDB-71755: Cryo-ET reconstruction of a regenerating axon 24 h after axotomy (primary mouse thalamus neuronal explant)
手法: EM (トモグラフィー)

EMDB-71840: Cryo-ET subtomogram averaging of a stress fiber from a regenerating axon
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 27.7 Å

化合物

ChemComp-MG:
Unknown entry

ChemComp-GDP:
GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / GDP, エネルギー貯蔵分子*YM

ChemComp-EPB:
7,11-DIHYDROXY-8,8,10,12,16-PENTAMETHYL-3-[1-METHYL-2-(2-METHYL-THIAZOL-4-YL)VINYL]-4,17-DIOXABICYCLO[14.1.0]HEPTADECANE-5,9-DIONE

ChemComp-GTP:
GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / GTP, エネルギー貯蔵分子*YM

ChemComp-HOH:
WATER

由来
  • mus musculus (ハツカネズミ)
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN / cytoskeleton / microtubules / neuroregeneration / axon

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万見文献について

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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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万見文献

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  • Pubmedのデータを利用しています

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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