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タイトルStructures of outer-arm dynein array on microtubule doublet reveal a motor coordination mechanism.
ジャーナル・号・ページNat Struct Mol Biol, Vol. 28, Issue 10, Page 799-810, Year 2021
掲載日2021年9月23日
著者Qinhui Rao / Long Han / Yue Wang / Pengxin Chai / Yin-Wei Kuo / Renbin Yang / Fangheng Hu / Yuchen Yang / Jonathon Howard / Kai Zhang /
PubMed 要旨Thousands of outer-arm dyneins (OADs) are arrayed in the axoneme to drive a rhythmic ciliary beat. Coordination among multiple OADs is essential for generating mechanical forces to bend microtubule ...Thousands of outer-arm dyneins (OADs) are arrayed in the axoneme to drive a rhythmic ciliary beat. Coordination among multiple OADs is essential for generating mechanical forces to bend microtubule doublets (MTDs). Using electron microscopy, we determined high-resolution structures of Tetrahymena thermophila OAD arrays bound to MTDs in two different states. OAD preferentially binds to MTD protofilaments with a pattern resembling the native tracks for its distinct microtubule-binding domains. Upon MTD binding, free OADs are induced to adopt a stable parallel conformation, primed for array formation. Extensive tail-to-head (TTH) interactions between OADs are observed, which need to be broken for ATP turnover by the dynein motor. We propose that OADs in an array sequentially hydrolyze ATP to slide the MTDs. ATP hydrolysis in turn relaxes the TTH interfaces to effect free nucleotide cycles of downstream OADs. These findings lead to a model explaining how conformational changes in the axoneme produce coordinated action of dyneins.
リンクNat Struct Mol Biol / PubMed:34556869 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度3.5 - 8.0 Å
構造データ

22677

7k58

7n32

EMDB-22677, PDB-7k58:
Structure of outer-arm dyneins bound to microtubule with microtubule binding state 1(MTBS-1)
PDB-7n32: protofilaments of microtubule doublets bound to outer-arm dynein
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.0 Å

22679

7k5b

EMDB-22679, PDB-7k5b:
Structure of outer-arm dynein bound to microtubule doublet in microtubule binding state 2 (MTBS-2)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.5 Å

22840

7kek

EMDB-22840, PDB-7kek:
Structure of the free outer-arm dynein in pre-parallel state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 8.0 Å

24066

7mwg

EMDB-24066, PDB-7mwg:
16-nm repeat microtubule doublet
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.5 Å

化合物

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

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

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

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

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

ChemComp-HOH:
WATER

由来
  • tetrahymena thermophila (真核生物)
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN / outer-arm dynein / axonemal dynein / microtubule doublet / MOTOR PROTEIN / three head / outer dynein arms / microtubule binding / OAD / axonemal / pre-paralle / protofilament of microtubule doublet

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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://pdbjlvh1.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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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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