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- EMDB-10421: Human kinesin-5 motor domain in the GSK-1 state bound to microtubules -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-10421
タイトルHuman kinesin-5 motor domain in the GSK-1 state bound to microtubules
マップデータHuman kinesin-5 motor domain bound to microtubules and the drug GSK-1
試料
  • 複合体: Ternary complex of Human Kinesin 5 and microtubules
    • 複合体: Tubulin alpha-1B chain and Tubulin beta chain
      • タンパク質・ペプチド: Tubulin beta chain
      • タンパク質・ペプチド: Tubulin alpha-1B chain
    • 複合体: Kinesin-like protein KIF11
      • タンパク質・ペプチド: Kinesin-like protein KIF11
  • リガンド: PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID GUANYLATE ESTER
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: 6-[4-(trifluoromethyl)phenyl]-3,4-dihydro-1~{H}-quinolin-2-one
機能・相同性
機能・相同性情報


spindle elongation / regulation of mitotic centrosome separation / 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 ...spindle elongation / regulation of mitotic centrosome separation / 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 / mitotic centrosome separation / 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 / microtubule motor activity / kinesin complex / spindle organization / microtubule-based movement / mitotic spindle assembly / MHC class II antigen presentation / mitotic spindle organization / 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 / spindle microtubule / structural constituent of cytoskeleton / mitotic spindle / spindle pole / microtubule cytoskeleton organization / spindle / microtubule cytoskeleton / mitotic cell cycle / microtubule binding / microtubule / cell division / GTPase activity / GTP binding / protein kinase binding / protein-containing complex / ATP binding / membrane / nucleus / metal ion binding / cytoplasm / cytosol
類似検索 - 分子機能
Kinesin-associated microtubule-binding domain / Kinesin-associated microtubule-binding / : / : / 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-associated microtubule-binding domain / Kinesin-associated microtubule-binding / : / : / 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 / Tubulin-beta mRNA autoregulation signal. / Alpha tubulin / Beta tubulin, autoregulation binding site / 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-like protein KIF11 / Tubulin alpha-1B chain
類似検索 - 構成要素
生物種Sus scrofa (ブタ) / Homo sapiens (ヒト) / Pig (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: 3.8 Å
データ登録者Pena A / Sweeney A / Cook AD / Moores CA / Topf M
資金援助 英国, 3件
OrganizationGrant number国
Wellcome Trust202679/Z/16/Z and 206166/Z/17/Z 英国
Medical Research Council (United Kingdom)MR/N013867/1 英国
Medical Research Council (United Kingdom)MR/J003867/1 英国
引用
ジャーナル: Structure / 年: 2020
タイトル: Structure of Microtubule-Trapped Human Kinesin-5 and Its Mechanism of Inhibition Revealed Using Cryoelectron Microscopy.
著者: Alejandro Peña / Aaron Sweeney / Alexander D Cook / Julia Locke / Maya Topf / Carolyn A Moores /
要旨: Kinesin-5 motors are vital mitotic spindle components, and disruption of their function perturbs cell division. We investigated the molecular mechanism of the human kinesin-5 inhibitor GSK-1, which ...Kinesin-5 motors are vital mitotic spindle components, and disruption of their function perturbs cell division. We investigated the molecular mechanism of the human kinesin-5 inhibitor GSK-1, which allosterically promotes tight microtubule binding. GSK-1 inhibits monomeric human kinesin-5 ATPase and microtubule gliding activities, and promotes the motor's microtubule stabilization activity. Using cryoelectron microscopy, we determined the 3D structure of the microtubule-bound motor-GSK-1 at 3.8 Å overall resolution. The structure reveals that GSK-1 stabilizes the microtubule binding surface of the motor in an ATP-like conformation, while destabilizing regions of the motor around the empty nucleotide binding pocket. Density corresponding to GSK-1 is located between helix-α4 and helix-α6 in the motor domain at its interface with the microtubule. Using a combination of difference mapping and protein-ligand docking, we characterized the kinesin-5-GSK-1 interaction and further validated this binding site using mutagenesis. This work opens up new avenues of investigation of kinesin inhibition and spindle perturbation.
#1: ジャーナル: To Be Published
タイトル: Mechanism of microtubule-trapped human kinesin-5 inhibition revealed using cryo-EM
著者: Pena AP / Sweeney A
履歴
登録2019年10月29日-
ヘッダ(付随情報) 公開2019年12月4日-
マップ公開2020年4月22日-
更新2020年4月22日-
現状2020年4月22日処理サイト: PDBe / 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: 0.005
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 原子モデル: PDB-6ta3
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  • 原子モデル: PDB-6tiw
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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-6ta3
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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-6tiw
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ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_10421.png

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_10421.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 506 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Human kinesin-5 motor domain bound to microtubules and the drug GSK-1
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.09 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.005 / ムービー #1: 0.005
最小 - 最大0 - 0.021588022
平均 (標準偏差)0.0000114720 (±0.00027406844)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ510510510
Spacing510510510
セルA=B=C: 555.9 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.091.091.09
M x/y/z510510510
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z555.900555.900555.900
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS510510510
D min/max/mean0.0000.0220.000

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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 : Ternary complex of Human Kinesin 5 and microtubules

全体名称: Ternary complex of Human Kinesin 5 and microtubules
要素
  • 複合体: Ternary complex of Human Kinesin 5 and microtubules
    • 複合体: Tubulin alpha-1B chain and Tubulin beta chain
      • タンパク質・ペプチド: Tubulin beta chain
      • タンパク質・ペプチド: Tubulin alpha-1B chain
    • 複合体: Kinesin-like protein KIF11
      • タンパク質・ペプチド: Kinesin-like protein KIF11
  • リガンド: PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID GUANYLATE ESTER
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: 6-[4-(trifluoromethyl)phenyl]-3,4-dihydro-1~{H}-quinolin-2-one

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超分子 #1: Ternary complex of Human Kinesin 5 and microtubules

超分子名称: Ternary complex of Human Kinesin 5 and microtubules / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3

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超分子 #2: Tubulin alpha-1B chain and Tubulin beta chain

超分子名称: Tubulin alpha-1B chain and Tubulin beta chain / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Sus scrofa (ブタ)

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超分子 #3: Kinesin-like protein KIF11

超分子名称: Kinesin-like protein KIF11 / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #3
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)

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分子 #1: Tubulin beta chain

分子名称: Tubulin beta chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Pig (ブタ)
分子量理論値: 48.113129 KDa
配列文字列: MREIVHIQAG QCGNQIGAKF WEVISDEHGI DPTGSYHGDS DLQLERINVY YNEAAGNKYV PRAILVDLEP GTMDSVRSGP FGQIFRPDN FVFGQSGAGN NWAKGHYTEG AELVDSVLDV VRKESESCDC LQGFQLTHSL GGGTGSGMGT LLISKIREEY P DRIMNTFS ...文字列:
MREIVHIQAG QCGNQIGAKF WEVISDEHGI DPTGSYHGDS DLQLERINVY YNEAAGNKYV PRAILVDLEP GTMDSVRSGP FGQIFRPDN FVFGQSGAGN NWAKGHYTEG AELVDSVLDV VRKESESCDC LQGFQLTHSL GGGTGSGMGT LLISKIREEY P DRIMNTFS VVPSPKVSDT VVEPYNATLS VHQLVENTDE TYCIDNEALY DICFRTLKLT TPTYGDLNHL VSATMSGVTT CL RFPGQLN ADLRKLAVNM VPFPRLHFFM PGFAPLTSRG SQQYRALTVP ELTQQMFDAK NMMAACDPRH GRYLTVAAVF RGR MSMKEV DEQMLNVQNK NSSYFVEWIP NNVKTAVCDI PPRGLKMSAT FIGNSTAIQE LFKRISEQFT AMFRRKAFLH WYTG EGMDE MEFTEAESNM NDLVSEYQQY QDAT

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分子 #2: Tubulin alpha-1B chain

分子名称: Tubulin alpha-1B chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Pig (ブタ)
分子量理論値: 48.780117 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 GVD

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分子 #3: Kinesin-like protein KIF11

分子名称: Kinesin-like protein KIF11 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 43.727461 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MHHHHHHSSG VDLGTENLYF QSMASQPNSS AKKKEEKGKN IQVVVRCRPF NLAERKASAH SIVECDPVRK EVSVRTGGLA DKSSRKTYT FDMVFGASTK QIDVYRSVVC PILDEVIMGY NCTIFAYGQT GTGKTFTMEG ERSPNEEYTW EEDPLAGIIP R TLHQIFEK ...文字列:
MHHHHHHSSG VDLGTENLYF QSMASQPNSS AKKKEEKGKN IQVVVRCRPF NLAERKASAH SIVECDPVRK EVSVRTGGLA DKSSRKTYT FDMVFGASTK QIDVYRSVVC PILDEVIMGY NCTIFAYGQT GTGKTFTMEG ERSPNEEYTW EEDPLAGIIP R TLHQIFEK LTDNGTEFSV KVSLLEIYNE ELFDLLNPSS DVSERLQMFD DPRNKRGVII KGLEEITVHN KDEVYQILEK GA AKRTTAA TLMNAYSSRS HSVFSVTIHM KETTIDGEEL VKIGKLNLVD LAGSENIGRS GAVDKRAREA GNINQSLLTL GRV ITALVE RTPHVPYRES KLTRILQDSL GGRTRTSIIA TISPASLNLE ETLSTLEYAH RAKNILNKPE VNQKL

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分子 #4: PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID GUANYLATE ESTER

分子名称: PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID GUANYLATE ESTER / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 2 / 式: G2P
分子量理論値: 521.208 Da
Chemical component information

ChemComp-G2P:
PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID GUANYLATE ESTER / GMPCPP / GMP-CPP, エネルギー貯蔵分子類似体*YM

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分子 #5: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 2 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #6: 6-[4-(trifluoromethyl)phenyl]-3,4-dihydro-1~{H}-quinolin-2-one

分子名称: 6-[4-(trifluoromethyl)phenyl]-3,4-dihydro-1~{H}-quinolin-2-one
タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: MZK
分子量理論値: 291.268 Da
Chemical component information

ChemComp-MZK:
6-[4-(trifluoromethyl)phenyl]-3,4-dihydro-1~{H}-quinolin-2-one / 6-[4-(トリフルオロメチル)フェニル]-1,2,3,4-テトラヒドロキノリン-2-オン

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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: 7.6
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
平均電子線量: 45.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

最終 再構成想定した対称性 - らせんパラメータ - Δz: 8.9 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: -25.7 °
想定した対称性 - らせんパラメータ - 軸対称性: C1 (非対称)
解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.5 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 507219
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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