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Structure paper

タイトルMicrotubule dynamics are defined by conformations and stability of clustered protofilaments.
ジャーナル・号・ページProc Natl Acad Sci U S A, Vol. 122, Issue 22, Page e2424263122, Year 2025
掲載日2025年6月3日
著者Maksim Kalutskii / Helmut Grubmüller / Vladimir A Volkov / Maxim Igaev /
PubMed 要旨Microtubules are dynamic cytoskeletal polymers that add and lose tubulin dimers at their ends. Microtubule growth, shortening, and transitions between them are linked to GTP hydrolysis. Recent ...Microtubules are dynamic cytoskeletal polymers that add and lose tubulin dimers at their ends. Microtubule growth, shortening, and transitions between them are linked to GTP hydrolysis. Recent evidence suggests that flexible tubulin protofilaments at microtubule ends adopt a variety of shapes, complicating structural analysis using conventional techniques. Therefore, the link between GTP hydrolysis, protofilament structure and microtubule polymerization state is poorly understood. Here, we investigate the conformational dynamics of microtubule ends using coarse-grained modeling supported by atomistic simulations and cryoelectron tomography. We show that individual bent protofilaments organize in clusters, transient precursors to the straight microtubule lattice, with GTP-bound ends showing elevated and more persistent cluster formation. Differences in the mechanical properties of GTP- and GDP-protofilaments result in differences in intracluster tension, determining both clustering propensity and protofilament length. We propose that conformational selection at microtubule ends favors long-lived clusters of short GTP-protofilaments that are more prone to forming a straight microtubule lattice and accommodating new tubulin dimers. Conversely, microtubule ends trapped in states with unevenly long and stiff GDP-protofilaments are more prone to shortening. We conclude that protofilament clustering is the key phenomenon that links the hydrolysis state of single tubulins to the polymerization state of the entire microtubule.
リンクProc Natl Acad Sci U S A / PubMed:40440074 / PubMed Central
手法EM (トモグラフィー)
構造データ

EMDB-52025: Growing microtubules
手法: EM (トモグラフィー)

EMDB-52026: Shortening microtubules
手法: EM (トモグラフィー)

由来
  • Sus scrofa domesticus (ブタ)

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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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  • EMDB/PDB/SASBDBのエントリから引用されている文献のデータベースです
  • 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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