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タイトルCryo-EM of the dynamin polymer assembled on lipid membrane.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 560, Issue 7717, Page 258-262, Year 2018
掲載日2018年8月1日
著者Leopold Kong / Kem A Sochacki / Huaibin Wang / Shunming Fang / Bertram Canagarajah / Andrew D Kehr / William J Rice / Marie-Paule Strub / Justin W Taraska / Jenny E Hinshaw /
PubMed 要旨Membrane fission is a fundamental process in the regulation and remodelling of cell membranes. Dynamin, a large GTPase, mediates membrane fission by assembling around, constricting and cleaving the ...Membrane fission is a fundamental process in the regulation and remodelling of cell membranes. Dynamin, a large GTPase, mediates membrane fission by assembling around, constricting and cleaving the necks of budding vesicles. Here we report a 3.75 Å resolution cryo-electron microscopy structure of the membrane-associated helical polymer of human dynamin-1 in the GMPPCP-bound state. The structure defines the helical symmetry of the dynamin polymer and the positions of its oligomeric interfaces, which were validated by cell-based endocytosis assays. Compared to the lipid-free tetramer form, membrane-associated dynamin binds to the lipid bilayer with its pleckstrin homology domain (PHD) and self-assembles across the helical rungs via its guanine nucleotide-binding (GTPase) domain. Notably, interaction with the membrane and helical assembly are accommodated by a severely bent bundle signalling element (BSE), which connects the GTPase domain to the rest of the protein. The BSE conformation is asymmetric across the inter-rung GTPase interface, and is unique compared to all known nucleotide-bound states of dynamin. The structure suggests that the BSE bends as a result of forces generated from the GTPase dimer interaction that are transferred across the stalk to the PHD and lipid membrane. Mutations that disrupted the BSE kink impaired endocytosis. We also report a 10.1 Å resolution cryo-electron microscopy map of a super-constricted dynamin polymer showing localized conformational changes at the BSE and GTPase domains, induced by GTP hydrolysis, that drive membrane constriction. Together, our results provide a structural basis for the mechanism of action of dynamin on the lipid membrane.
リンクNature / PubMed:30069048 / PubMed Central
手法EM (らせん対称)
解像度3.75 - 10.1 Å
構造データ

7957

6dlu

EMDB-7957, PDB-6dlu:
Cryo-EM of the GMPPCP-bound human dynamin-1 polymer assembled on the membrane in the constricted state
手法: EM (らせん対称) / 解像度: 3.75 Å

7958

6dlv

EMDB-7958, PDB-6dlv:
Cryo-EM of the GTP-bound human dynamin-1 polymer assembled on the membrane in the super constricted state
手法: EM (らせん対称) / 解像度: 10.1 Å

化合物

ChemComp-GCP:
PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID GUANYLATE ESTER / グアニリルメチレンジホスホン酸 / GMP-PCP, エネルギー貯蔵分子類似体*YM

ChemComp-MG:
Unknown entry / マグネシウムジカチオン

由来
  • homo sapiens (ヒト)
キーワードENDOCYTOSIS (エンドサイトーシス) / HYDROLASE (加水分解酵素) / dynamin family / gtpase (GTPアーゼ) / pleckstrin homology domain / membrane protein (膜タンパク質)

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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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