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タイトルAxonemal structures reveal mechanoregulatory and disease mechanisms.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 618, Issue 7965, Page 625-633, Year 2023
掲載日2023年5月31日
著者Travis Walton / Miao Gui / Simona Velkova / Mahmoud R Fassad / Robert A Hirst / Eric Haarman / Christopher O'Callaghan / Mathieu Bottier / Thomas Burgoyne / Hannah M Mitchison / Alan Brown /
PubMed 要旨Motile cilia and flagella beat rhythmically on the surface of cells to power the flow of fluid and to enable spermatozoa and unicellular eukaryotes to swim. In humans, defective ciliary motility can ...Motile cilia and flagella beat rhythmically on the surface of cells to power the flow of fluid and to enable spermatozoa and unicellular eukaryotes to swim. In humans, defective ciliary motility can lead to male infertility and a congenital disorder called primary ciliary dyskinesia (PCD), in which impaired clearance of mucus by the cilia causes chronic respiratory infections. Ciliary movement is generated by the axoneme, a molecular machine consisting of microtubules, ATP-powered dynein motors and regulatory complexes. The size and complexity of the axoneme has so far prevented the development of an atomic model, hindering efforts to understand how it functions. Here we capitalize on recent developments in artificial intelligence-enabled structure prediction and cryo-electron microscopy (cryo-EM) to determine the structure of the 96-nm modular repeats of axonemes from the flagella of the alga Chlamydomonas reinhardtii and human respiratory cilia. Our atomic models provide insights into the conservation and specialization of axonemes, the interconnectivity between dyneins and their regulators, and the mechanisms that maintain axonemal periodicity. Correlated conformational changes in mechanoregulatory complexes with their associated axonemal dynein motors provide a mechanism for the long-hypothesized mechanotransduction pathway to regulate ciliary motility. Structures of respiratory-cilia doublet microtubules from four individuals with PCD reveal how the loss of individual docking factors can selectively eradicate periodically repeating structures.
リンクNature / PubMed:37258679 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度3.1 - 12.7 Å
構造データ

35888

8j07

EMDB-35888, PDB-8j07:
96nm repeat of human respiratory doublet microtubule and associated axonemal complexes
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.1 Å

EMDB-36891: 96nm repeat of human respiratory doublet microtubule, IDAf local refined
手法: EM (単粒子) / 解像度: 12.7 Å

EMDB-36895: Consensus map of 96nm repeat of human respiratory doublet microtubule, RS3 region
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.1 Å

40220

8glv

EMDB-40220, PDB-8glv:
96-nm repeat unit of doublet microtubules from Chlamydomonas reinhardtii flagella
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.1 Å

EMDB-41271: Consensus map of 96nm repeat of human respiratory doublet microtubule, RS1-2 region
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.1 Å

化合物

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-MG:
Unknown entry / マグネシウムジカチオン

由来
  • homo sapiens (ヒト)
  • human (ヒト)
  • chlamydomonas reinhardtii (クラミドモナス)
キーワードMOTOR PROTEIN / cilia / microtubule / dynein / STRUCTURAL PROTEIN

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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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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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