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基本情報
登録情報 | ![]() | ||||||||||||||||||
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タイトル | KIF1A[1-393] P364L mutant AMP-PNP bound two-heads-bound state in complex with a microtubule | ||||||||||||||||||
![]() | Primary map, locally refined on the two central asymmetric units | ||||||||||||||||||
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![]() | KIF1A / kinesin / motility / microtubule / tubulin / MOTOR PROTEIN | ||||||||||||||||||
機能・相同性 | ![]() neuronal dense core vesicle membrane / dense core granule cytoskeletal transport / anterograde neuronal dense core vesicle transport / retrograde neuronal dense core vesicle transport / regulation of dendritic spine development / cytoskeleton-dependent intracellular transport / regulation of dendritic spine morphogenesis / anterograde axonal transport / Microtubule-dependent trafficking of connexons from Golgi to the plasma membrane / Hedgehog 'off' state ...neuronal dense core vesicle membrane / dense core granule cytoskeletal transport / anterograde neuronal dense core vesicle transport / retrograde neuronal dense core vesicle transport / regulation of dendritic spine development / cytoskeleton-dependent intracellular transport / regulation of dendritic spine morphogenesis / anterograde axonal transport / Microtubule-dependent trafficking of connexons from Golgi to the plasma membrane / Hedgehog 'off' state / Cilium Assembly / Intraflagellar transport / COPI-dependent Golgi-to-ER retrograde traffic / Carboxyterminal post-translational modifications of tubulin / RHOH GTPase cycle / Sealing of the nuclear envelope (NE) by ESCRT-III / Kinesins / PKR-mediated signaling / The role of GTSE1 in G2/M progression after G2 checkpoint / Aggrephagy / Resolution of Sister Chromatid Cohesion / Mitotic Prometaphase / EML4 and NUDC in mitotic spindle formation / Separation of Sister Chromatids / Kinesins / plus-end-directed microtubule motor activity / RHO GTPases activate IQGAPs / RHO GTPases Activate Formins / Recruitment of NuMA to mitotic centrosomes / HSP90 chaperone cycle for steroid hormone receptors (SHR) in the presence of ligand / MHC class II antigen presentation / COPI-mediated anterograde transport / COPI-dependent Golgi-to-ER retrograde traffic / kinesin complex / microtubule-based movement / neuronal dense core vesicle / cytoskeletal motor activity / vesicle-mediated transport / axon cytoplasm / 加水分解酵素; 酸無水物に作用; GTPに作用・細胞または細胞小器官の運動に関与 / structural constituent of cytoskeleton / microtubule cytoskeleton organization / microtubule cytoskeleton / mitotic cell cycle / microtubule binding / microtubule / axon / GTPase activity / synapse / dendrite / GTP binding / perinuclear region of cytoplasm / ATP hydrolysis activity / ATP binding / identical protein binding / metal ion binding / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | ||||||||||||||||||
生物種 | ![]() ![]() ![]() | ||||||||||||||||||
手法 | らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.3 Å | ||||||||||||||||||
![]() | Benoit MPMH / Rao L / Asenjo AB / Gennerich A / Sosa H | ||||||||||||||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() タイトル: Cryo-EM unveils kinesin KIF1A's processivity mechanism and the impact of its pathogenic variant P305L. 著者: Matthieu P M H Benoit / Lu Rao / Ana B Asenjo / Arne Gennerich / Hernando Sosa / ![]() 要旨: Mutations in the microtubule-associated motor protein KIF1A lead to severe neurological conditions known as KIF1A-associated neurological disorders (KAND). Despite insights into its molecular ...Mutations in the microtubule-associated motor protein KIF1A lead to severe neurological conditions known as KIF1A-associated neurological disorders (KAND). Despite insights into its molecular mechanism, high-resolution structures of KIF1A-microtubule complexes remain undefined. Here, we present 2.7-3.5 Å resolution structures of dimeric microtubule-bound KIF1A, including the pathogenic P305L mutant, across various nucleotide states. Our structures reveal that KIF1A binds microtubules in one- and two-heads-bound configurations, with both heads exhibiting distinct conformations with tight inter-head connection. Notably, KIF1A's class-specific loop 12 (K-loop) forms electrostatic interactions with the C-terminal tails of both α- and β-tubulin. The P305L mutation does not disrupt these interactions but alters loop-12's conformation, impairing strong microtubule-binding. Structure-function analysis reveals the K-loop and head-head coordination as major determinants of KIF1A's superprocessive motility. Our findings advance the understanding of KIF1A's molecular mechanism and provide a basis for developing structure-guided therapeutics against KAND. | ||||||||||||||||||
履歴 |
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構造の表示
添付画像 |
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ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | ![]() | 15.9 MB | ![]() | |
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ヘッダ (付随情報) | ![]() ![]() | 23 KB 23 KB | 表示 表示 | ![]() |
FSC (解像度算出) | ![]() | 10.2 KB | 表示 | ![]() |
画像 | ![]() | 106.3 KB | ||
マスクデータ | ![]() ![]() ![]() ![]() | 91.1 MB 91.1 MB 91.1 MB 91.1 MB | ![]() | |
Filedesc metadata | ![]() | 7.3 KB | ||
その他 | ![]() ![]() ![]() | 80.1 MB 71.5 MB 71.5 MB | ||
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | ![]() 8utyMC ![]() 8utnC ![]() 8utoC ![]() 8utpC ![]() 8utqC ![]() 8utrC ![]() 8utsC ![]() 8uttC ![]() 8utuC ![]() 8utvC ![]() 8utwC M: このマップから作成された原子モデル C: 同じ文献を引用 ( |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性 ![]() |
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リンク
EMDBのページ | ![]() ![]() |
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「今月の分子」の関連する項目 |
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マップ
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注釈 | Primary map, locally refined on the two central asymmetric units | ||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.3 Å | ||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
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-添付データ
-マスク #1
ファイル | ![]() | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-マスク #2
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-マスク #3
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-マスク #4
ファイル | ![]() | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-追加マップ: Map low pass filtered to 6 A
ファイル | emd_42553_additional_1.map | ||||||||||||
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注釈 | Map low pass filtered to 6 A | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: Half map from the gold Standard refinement
ファイル | emd_42553_half_map_1.map | ||||||||||||
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注釈 | Half map from the gold Standard refinement | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: Half map from the gold Standard refinement
ファイル | emd_42553_half_map_2.map | ||||||||||||
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注釈 | Half map from the gold Standard refinement | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
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試料の構成要素
-全体 : KIF1A-P364L AMP-PNP - two-heads-bound state in complex with a mic...
全体 | 名称: KIF1A-P364L AMP-PNP - two-heads-bound state in complex with a microtubule |
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要素 |
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-超分子 #1: KIF1A-P364L AMP-PNP - two-heads-bound state in complex with a mic...
超分子 | 名称: KIF1A-P364L AMP-PNP - two-heads-bound state in complex with a microtubule タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3 |
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-分子 #1: Tubulin alpha-1B chain
分子 | 名称: Tubulin alpha-1B chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 50.204445 KDa |
配列 | 文字列: MRECISIHVG QAGVQIGNAC WELYCLEHGI QPDGQMPSDK TIGGGDDSFN TFFSETGAGK HVPRAVFVDL EPTVIDEVRT GTYRQLFHP EQLITGKEDA ANNYARGHYT IGKEIIDLVL DRIRKLADQC TGLQGFLVFH SFGGGTGSGF TSLLMERLSV D YGKKSKLE ...文字列: MRECISIHVG QAGVQIGNAC WELYCLEHGI QPDGQMPSDK TIGGGDDSFN TFFSETGAGK HVPRAVFVDL EPTVIDEVRT GTYRQLFHP EQLITGKEDA ANNYARGHYT IGKEIIDLVL DRIRKLADQC TGLQGFLVFH SFGGGTGSGF TSLLMERLSV D YGKKSKLE FSIYPAPQVS TAVVEPYNSI LTTHTTLEHS DCAFMVDNEA IYDICRRNLD IERPTYTNLN RLISQIVSSI TA SLRFDGA LNVDLTEFQT NLVPYPRIHF PLATYAPVIS AEKAYHEQLS VAEITNACFE PANQMVKCDP RHGKYMACCL LYR GDVVPK DVNAAIATIK TKRSIQFVDW CPTGFKVGIN YQPPTVVPGG DLAKVQRAVC MLSNTTAIAE AWARLDHKFD LMYA KRAFV HWYVGEGMEE GEFSEAREDM AALEKDYEEV GVDSVEGEGE EEGEEY UniProtKB: Tubulin alpha-1B chain |
-分子 #2: Tubulin beta-2B chain
分子 | 名称: Tubulin beta-2B chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 49.999887 KDa |
配列 | 文字列: MREIVHIQAG QCGNQIGAKF WEVISDEHGI DPTGSYHGDS DLQLERINVY YNEATGNKYV PRAILVDLEP GTMDSVRSGP FGQIFRPDN FVFGQSGAGN NWAKGHYTEG AELVDSVLDV VRKESESCDC LQGFQLTHSL GGGTGSGMGT LLISKIREEY P DRIMNTFS ...文字列: MREIVHIQAG QCGNQIGAKF WEVISDEHGI DPTGSYHGDS DLQLERINVY YNEATGNKYV PRAILVDLEP GTMDSVRSGP FGQIFRPDN FVFGQSGAGN NWAKGHYTEG AELVDSVLDV VRKESESCDC LQGFQLTHSL GGGTGSGMGT LLISKIREEY P DRIMNTFS VMPSPKVSDT VVEPYNATLS VHQLVENTDE TYCIDNEALY DICFRTLKLT TPTYGDLNHL VSATMSGVTT CL RFPGQLN ADLRKLAVNM VPFPRLHFFM PGFAPLTSRG SQQYRALTVP ELTQQMFDSK NMMAACDPRH GRYLTVAAIF RGR MSMKEV DEQMLNVQNK NSSYFVEWIP NNVKTAVCDI PPRGLKMSAT FIGNSTAIQE LFKRISEQFT AMFRRKAFLH WYTG EGMDE MEFTEAESNM NDLVSEYQQY QDATADEQGE FEEEEGEDEA UniProtKB: Tubulin beta chain |
-分子 #3: Kinesin-like protein KIF1A
分子 | 名称: Kinesin-like protein KIF1A / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 詳細: "linker" residues are comprised of a leucine zipper based on S. cerevisiae GCN4, which is followed by the C-terminal strep-tag コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() |
分子量 | 理論値: 49.30448 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() ![]() |
配列 | 文字列: MAGASVKVAV RVRPFNSREM SRDSKCIIQM SGSTTTIVNP KQPKETPKSF SFDYSYWSHT SPEDINYASQ KQVYRDIGEE MLQHAFEGY NVCIFAYGQT GAGKSYTMMG KQEKDQQGII PQLCEDLFSR INDTTNDNMS YSVEVSYMEI YCERVRDLLN P KNKGNLRV ...文字列: MAGASVKVAV RVRPFNSREM SRDSKCIIQM SGSTTTIVNP KQPKETPKSF SFDYSYWSHT SPEDINYASQ KQVYRDIGEE MLQHAFEGY NVCIFAYGQT GAGKSYTMMG KQEKDQQGII PQLCEDLFSR INDTTNDNMS YSVEVSYMEI YCERVRDLLN P KNKGNLRV REHPLLGPYV EDLSKLAVTS YNDIQDLMDS GNKARTVAAT NMNETSSRSH AVFNIIFTQK RHDAETNITT EK VSKISLV DLAGSERADS TGAKGTRLKE GANINKSLTT LGKVISALAE MDSGPNKNKK KKKTDFIPYR DSVLTWLLRE NLG GNSRTA MVAALSPADI NYDETLSTLR YADRAKQIRC NAVINEDLNN KLIRELKDEV TRLRDLLYAQ GLGDITDGAG VKQL EDKVE ELASKNYHLE NEVARLKKLV EFTSAWSHPQ FEK UniProtKB: Kinesin-like protein KIF1A |
-分子 #4: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
分子 | 名称: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 3 / 式: GTP |
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分子量 | 理論値: 523.18 Da |
Chemical component information | ![]() ChemComp-GTP: |
-分子 #5: MAGNESIUM ION
分子 | 名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 4 / 式: MG |
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分子量 | 理論値: 24.305 Da |
-分子 #6: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE
分子 | 名称: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 2 / 式: GDP |
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分子量 | 理論値: 443.201 Da |
Chemical component information | ![]() ChemComp-GDP: |
-分子 #7: TAXOL
分子 | 名称: TAXOL / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 2 / 式: TA1 |
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分子量 | 理論値: 853.906 Da |
Chemical component information | ![]() ChemComp-TA1: |
-分子 #8: PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER
分子 | 名称: PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 2 / 式: ANP |
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分子量 | 理論値: 506.196 Da |
Chemical component information | ![]() ChemComp-ANP: |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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![]() | らせん対称体再構成法 |
試料の集合状態 | filament |
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試料調製
緩衝液 | pH: 6.8 構成要素:
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凍結 | 凍結剤: ETHANE |
-
電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 50.22 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: ![]() |
電子光学系 | 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス(公称値): 2.0 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 0.8 µm |
実験機器 | ![]() モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |