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タイトルIn situ structure of the mouse sperm central apparatus reveals mechanistic insights into asthenozoospermia.
ジャーナル・号・ページCell Res, Vol. 35, Issue 8, Page 551-567, Year 2025
掲載日2025年6月5日
著者Yun Zhu / Tingting Lin / Guoliang Yin / Linhua Tai / Lianwan Chen / Jing Ma / Guoning Huang / Yi Lu / Zhiyong Zhang / Binbin Wang / Suren Chen / Fei Sun /
PubMed 要旨The central apparatus (CA) within the sperm axoneme is vital for sperm motility, yet its molecular architecture and functional mechanisms remain incompletely understood. Combining cryo-electron ...The central apparatus (CA) within the sperm axoneme is vital for sperm motility, yet its molecular architecture and functional mechanisms remain incompletely understood. Combining cryo-electron tomography and AlphaFold2, we resolved the in-cell structure of mouse sperm CA at a subnanometer resolution and built a near-complete atomic model. Our analysis identified 39 CA-associated proteins, including eight previously unreported components. By presenting the full-length structures of CFAP47 and HYDIN, we elucidate their molecular roles in tethering the C1 and C2 microtubules within the CA. Specifically, HYDIN forms a semicircular chain that encircles C1 and C2, with its N-terminal half driving the C1-C2 connection and its C-terminal half providing axial support in C2. CFAP47, the core structural component of the bridge, binds C1 through its N-terminal domains, interacts with HYDIN via its central CFAP47-ring, and anchors to C2 through its C-terminal region. The significantly reduced sperm motility and impaired CA structure observed in Cfap47-knockout mice confirmed the important role of CFAP47. Furthermore, genetic analysis of infertile Chinese men with asthenozoospermia identified previously unreported mutations in the CFAP47. The CA structural model elucidates the pathogenic mechanisms of these mutations, establishing a direct link between CFAP47 dysfunction and impaired sperm motility. Therefore, our study provides mechanistic insights into CA-related fertility disorders.
リンクCell Res / PubMed:40473901 / PubMed Central
手法EM (サブトモグラム平均)
解像度5.5 - 25.0 Å
構造データ

EMDB-60428: C1 half of the central apparatus in mouse sperm axoneme
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 7.7 Å

EMDB-60429: C1a part of the central apparatus in mouse sperm axoneme
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 9.4 Å

EMDB-60430: C1b part of the central apparatus in mouse sperm axoneme
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 8.9 Å

EMDB-60431: C2 half of the central apparatus in mouse sperm axoneme
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 6.6 Å

EMDB-60432: C2 half of the central apparatus in mouse sperm axoneme with 8-nm repeat
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 5.5 Å

EMDB-60436: C2a part of the central apparatus in mouse sperm axoneme
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 7.8 Å

EMDB-60446: C2b part of the central apparatus in mouse sperm axoneme
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 9.9 Å

EMDB-60448: Cm part of the central apparatus in mouse sperm axoneme
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 7.7 Å

EMDB-60449: Cma1 part of the central apparatus in mouse sperm axoneme
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 18.0 Å

EMDB-60454: Cma2 part of the central apparatus in mouse sperm axoneme
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 16.0 Å

EMDB-60455: Cmb part of the central apparatus in mouse sperm axoneme
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 15.0 Å

EMDB-60456: consensus map of the central apparatus in mouse sperm axoneme
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 9.6 Å

EMDB-60597: In situ structure of the central apparatus in CFAP47-KO mouse sperm axoneme
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 25.0 Å

60633

9ijj

EMDB-60633, PDB-9ijj:
In situ structure of the central apparatus in mouse sperm axoneme.
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 7.7 Å

由来
  • mus musculus (ハツカネズミ)
キーワードPROTEIN TRANSPORT / microtubules / axoneme / sperm / filament

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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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