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タイトルHydrolysis-deficient mosaic microtubules as faithful mimics of the GTP cap.
ジャーナル・号・ページNat Commun, Vol. 16, Issue 1, Page 2396, Year 2025
掲載日2025年3月10日
著者Juan Estévez-Gallego / Thorsten B Blum / Felix Ruhnow / María Gili / Silvia Speroni / Raquel García-Castellanos / Michel O Steinmetz / Thomas Surrey /
PubMed 要旨A critical feature of microtubules is their GTP cap, a stabilizing GTP-tubulin rich region at growing microtubule ends. Microtubules polymerized in the presence of GTP analogs or from GTP hydrolysis- ...A critical feature of microtubules is their GTP cap, a stabilizing GTP-tubulin rich region at growing microtubule ends. Microtubules polymerized in the presence of GTP analogs or from GTP hydrolysis-deficient tubulin mutants have been used as GTP-cap mimics for structural and biochemical studies. However, these analogs and mutants generate microtubules with diverse biochemical properties and lattice structures, leaving it unclear what is the most faithful GTP mimic and hence the structure of the GTP cap. Here, we generate a hydrolysis-deficient human tubulin mutant, αE254Q, with the smallest possible modification. We show that αE254Q-microtubules are stable, but still exhibit mild mutation-induced growth abnormalities. However, mixing two GTP hydrolysis-deficient tubulin mutants, αE254Q and αE254N, at an optimized ratio eliminates growth and lattice abnormalities, indicating that these 'mosaic microtubules' are faithful GTP cap mimics. Their cryo-electron microscopy structure reveals that longitudinal lattice expansion, but not protofilament twist, is the primary structural feature distinguishing the GTP-tubulin containing cap from the GDP-tubulin containing microtubule shaft. However, alterations in protofilament twist may be transiently needed to allow lattice compaction and GTP hydrolysis. Together, our results provide insights into the structural origin of GTP cap stability, the pathway of GTP hydrolysis and hence microtubule dynamic instability.
リンクNat Commun / PubMed:40064882 / PubMed Central
手法EM (単粒子) / EM (らせん対称)
解像度3.6 - 4.3 Å
構造データ

50172

9f3b

EMDB-50172, PDB-9f3b:
Undecorated 13pf E254Q microtubule from recombinant human tubulin
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.6 Å

50174

9f3h

EMDB-50174, PDB-9f3h:
Undecorated 13pf mosaic 20%E254Q - 80% E254QN microtubule from recombinant human tubulin
手法: EM (らせん対称) / 解像度: 4.3 Å

50177

9f3r

EMDB-50177, PDB-9f3r:
13pf E254Q microtubule from recombinant human tubulin decorated with EB3
手法: EM (らせん対称) / 解像度: 4.3 Å

50178

9f3s

EMDB-50178, PDB-9f3s:
13pf mosaic 20%E254Q - 80% E254N microtubule from recombinant human tubulin decorated with EB3
手法: EM (らせん対称) / 解像度: 4.2 Å

化合物

ChemComp-GTP:
GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / GTP / GTP, 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)
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN / Microtubule Tubulin GTP cap Cell cycle / Microtubule Tubulin GTP cp Cell cycle

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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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