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万見
- EMDB-6188: High-resolution structures of kinesin on microtubules provide a b... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-6188
タイトルHigh-resolution structures of kinesin on microtubules provide a basis for nucleotide-gated force generation
マップデータMicrotubule decorated with monomeric human kinesin (K349 construct) having ADP aluminum fluoride complex bound in the nucleotide pocket.
試料
  • 試料: Microtubule decorated with monomeric human kinesin (K349 construct) having ADP aluminum fluoride complex bound in the nucleotide pocket.
  • タンパク質・ペプチド: monomeric kinesin-1A
  • タンパク質・ペプチド: tubulin
機能・相同性
機能・相同性情報


cytoplasm organization / cytolytic granule membrane / plus-end-directed vesicle transport along microtubule / mitocytosis / anterograde dendritic transport of neurotransmitter receptor complex / anterograde neuronal dense core vesicle transport / anterograde axonal protein transport / retrograde neuronal dense core vesicle transport / vesicle transport along microtubule / lysosome localization ...cytoplasm organization / cytolytic granule membrane / plus-end-directed vesicle transport along microtubule / mitocytosis / anterograde dendritic transport of neurotransmitter receptor complex / anterograde neuronal dense core vesicle transport / anterograde axonal protein transport / retrograde neuronal dense core vesicle transport / vesicle transport along microtubule / lysosome localization / positive regulation of potassium ion transport / natural killer cell mediated cytotoxicity / 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 KTN1 / RHO GTPases activate IQGAPs / stress granule disassembly / 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 / mitochondrion transport along microtubule / ciliary rootlet / COPI-mediated anterograde transport / centrosome localization / COPI-dependent Golgi-to-ER retrograde traffic / microtubule motor activity / kinesin complex / synaptic vesicle transport / Insulin processing / microtubule-based movement / centriolar satellite / axon cytoplasm / MHC class II antigen presentation / dendrite cytoplasm / phagocytic vesicle / regulation of membrane potential / positive regulation of synaptic transmission, GABAergic / positive regulation of protein localization to plasma membrane / 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 / axon guidance / structural constituent of cytoskeleton / cellular response to type II interferon / microtubule cytoskeleton organization / microtubule cytoskeleton / Signaling by ALK fusions and activated point mutants / mitotic cell cycle / microtubule binding / microtubule / vesicle / cadherin binding / GTPase activity / protein-containing complex binding / GTP binding / perinuclear region of cytoplasm / ATP hydrolysis activity / mitochondrion / ATP binding / identical protein binding / membrane / metal ion binding / cytoplasm / cytosol
類似検索 - 分子機能
Kinesin-like protein / Kinesin motor domain signature. / Kinesin motor domain, conserved site / Kinesin motor domain / Kinesin motor domain profile. / Kinesin motor, catalytic domain. ATPase. / Kinesin motor domain / Kinesin motor domain superfamily / Alpha tubulin / Beta tubulin ...Kinesin-like protein / Kinesin motor domain signature. / Kinesin motor domain, conserved site / Kinesin motor domain / Kinesin motor domain profile. / Kinesin motor, catalytic domain. ATPase. / Kinesin motor domain / Kinesin motor domain superfamily / Alpha tubulin / Beta tubulin / Tubulin / Tubulin, C-terminal / Tubulin C-terminal domain / Tubulin, conserved site / Tubulin subunits alpha, beta, and gamma signature. / Tubulin/FtsZ family, C-terminal domain / Tubulin/FtsZ-like, C-terminal domain / Tubulin/FtsZ, C-terminal / Tubulin/FtsZ, 2-layer sandwich domain / Tubulin/FtsZ family, GTPase domain / Tubulin/FtsZ family, GTPase domain / Tubulin/FtsZ, GTPase domain / Tubulin/FtsZ, GTPase domain superfamily / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Tubulin beta chain / Kinesin-1 heavy chain / Tubulin alpha-1B chain
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Sus scrofa (ブタ)
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: 5.0 Å
データ登録者Shang ZG / Zhou KF / Xu C / Csencsits R / Cochran JC / Sindelar CV
引用ジャーナル: Elife / 年: 2014
タイトル: High-resolution structures of kinesin on microtubules provide a basis for nucleotide-gated force-generation.
著者: Zhiguo Shang / Kaifeng Zhou / Chen Xu / Roseann Csencsits / Jared C Cochran / Charles V Sindelar /
要旨: Microtubule-based transport by the kinesin motors, powered by ATP hydrolysis, is essential for a wide range of vital processes in eukaryotes. We obtained insight into this process by developing ...Microtubule-based transport by the kinesin motors, powered by ATP hydrolysis, is essential for a wide range of vital processes in eukaryotes. We obtained insight into this process by developing atomic models for no-nucleotide and ATP states of the monomeric kinesin motor domain on microtubules from cryo-EM reconstructions at 5-6 Å resolution. By comparing these models with existing X-ray structures of ADP-bound kinesin, we infer a mechanistic scheme in which microtubule attachment, mediated by a universally conserved 'linchpin' residue in kinesin (N255), triggers a clamshell opening of the nucleotide cleft and accompanying release of ADP. Binding of ATP re-closes the cleft in a manner that tightly couples to translocation of cargo, via kinesin's 'neck linker' element. These structural transitions are reminiscent of the analogous nucleotide-exchange steps in the myosin and F1-ATPase motors and inform how the two heads of a kinesin dimer 'gate' each other to promote coordinated stepping along microtubules.
履歴
登録2014年11月18日-
ヘッダ(付随情報) 公開2014年12月3日-
マップ公開2014年12月3日-
更新2016年2月10日-
現状2016年2月10日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.027
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.027
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-3j8y
  • 表面レベル: 0.027
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • 原子モデルPDB-3j8y
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

400_6188.gif

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_6188.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 34.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Microtubule decorated with monomeric human kinesin (K349 construct) having ADP aluminum fluoride complex bound in the nucleotide pocket.
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
2.1 Å/pix.
x 91 pix.
= 190.827 Å		2.1 Å/pix.
x 320 pix.
= 671.04 Å		2.1 Å/pix.
x 320 pix.
= 671.04 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

これらの図は立方格子座標系で作成されたものです

ボクセルのサイズX=Y=Z: 2.097 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.027 / ムービー #1: 0.027
最小 - 最大-0.03248612 - 0.06490891
平均 (標準偏差)-0.00070997 (±0.00664195)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin-159-159-54
サイズ32032091
Spacing32032091
セルA: 671.04 Å / B: 671.04 Å / C: 190.827 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z2.0972.0972.097
M x/y/z32032091
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z671.040671.040190.827
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS-159-159-54
NC/NR/NS32032091
D min/max/mean-0.0320.065-0.001

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Microtubule decorated with monomeric human kinesin (K349 construc...

全体名称: Microtubule decorated with monomeric human kinesin (K349 construct) having ADP aluminum fluoride complex bound in the nucleotide pocket.
要素
  • 試料: Microtubule decorated with monomeric human kinesin (K349 construct) having ADP aluminum fluoride complex bound in the nucleotide pocket.
  • タンパク質・ペプチド: monomeric kinesin-1A
  • タンパク質・ペプチド: tubulin

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超分子 #1000: Microtubule decorated with monomeric human kinesin (K349 construc...

超分子名称: Microtubule decorated with monomeric human kinesin (K349 construct) having ADP aluminum fluoride complex bound in the nucleotide pocket.
タイプ: sample / ID: 1000 / 詳細: Microtubule decorated with monomeric human kinesin
集合状態: One monomer of kinesin binds to one heterodimer of tubulin
Number unique components: 2
分子量理論値: 135 KDa

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分子 #1: monomeric kinesin-1A

分子名称: monomeric kinesin-1A / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 詳細: K349 / コピー数: 1 / 集合状態: monomer / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト) / 別称: human
分子量理論値: 38 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: BL21(DE3) / 組換プラスミド: pHB40p
配列UniProtKB: Kinesin-1 heavy chain

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分子 #2: tubulin

分子名称: tubulin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / 集合状態: heterodimer / 組換発現: No / データベース: NCBI
由来(天然)生物種: Sus scrofa (ブタ) / 別称: pig

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析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 / 詳細: 25 mM PIPES, 25 mM NaCl, 2 mM MgCl2, 1 mM EGTA
グリッド詳細: 300 mesh copper grid with homemade holey carbon
凍結凍結剤: ETHANE / 装置: HOMEMADE PLUNGER
手法: No glow discharged applied; after sample application to grid, liquid was mostly 'wicked' away by edgewise application of filter paper. Subsequently, blotting and plunge freezing were ...手法: No glow discharged applied; after sample application to grid, liquid was mostly 'wicked' away by edgewise application of filter paper. Subsequently, blotting and plunge freezing were performed with a ~0.5 second delay after blotting but prior to plunging.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN
詳細4K x 4K counting mode was used; 24 frames total were collected.
日付2013年6月2日
撮影カテゴリ: CCD
フィルム・検出器のモデル: GATAN ULTRASCAN 4000 (4k x 4k)
実像数: 51 / 平均電子線量: 15 e/Å2
詳細: Each image was collected as a stack of 24 movie frames.
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系倍率（補正後）: 23859.4 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.0 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm
試料ステージ試料ホルダーモデル: GATAN LIQUID NITROGEN

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画像解析

詳細Initial alignment was done using customized SPIDER scripts. Reconstruction and subsequent refinement were done by FREALIGN.
最終 再構成想定した対称性 - らせんパラメータ - Δz: 9.455 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: 25.71 °
想定した対称性 - らせんパラメータ - 軸対称性: C1 (非対称)
アルゴリズム: OTHER / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 5.0 Å / 解像度の算出法: OTHER / ソフトウェア - 名称: SPIDER, FREALIGN
詳細: Approximately 33,600 asymmetric units were averaged in the final reconstruction.
CTF補正詳細: done within FREALIGN

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

4hna


Chain - #0 - Chain ID: K / Chain - #1 - Chain ID: A / Chain - #2 - Chain ID: B
ソフトウェア名称: MDFF
詳細MDFF was performed using explicit solvation. Side chains were removed from the MDFF target potential. Following several equilibration steps, the relative strength of the EM map potential (GSCALE term) was slowly increased from 0 to 1 over the course of 10 nanoseconds. The t = 1.2 ns time point was selected to represent the final fitted model, based on the approximate convergence of the RMSD from the starting structure.
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
当てはまり具合の基準: RMSD from the starting structure was monitored for convergence
得られたモデル

PDB-3j8y:
High-resolution structure of ATP analog-bound kinesin on microtubules

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万見について

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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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万見 (Yorodumi)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 万見(Yorodumi)は、EMDB/PDB/SASBDBなどの構造データを閲覧するためのページです。
  • EM Navigatorの詳細ページの後継、Omokage検索のフロントエンドも兼ねています。

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 3つのデータバンクの比較 / 万見検索 / 2016年8月31日: 新しいEM Navigatorと万見 / 万見文献 / Jmol/JSmol / 機能・相同性情報 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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