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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-12257 | |||||||||||||||
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タイトル | Plasmodium falciparum kinesin-5 motor domain without nucleotide, complexed with 14 protofilament microtubule. | |||||||||||||||
マップデータ | Asymmetric unit of Plasmodium falciparum kinesin-5 motor domain without nucleotide, in complex with porcine 14 protofilament microtubules. | |||||||||||||||
試料 |
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キーワード | Cytoskeleton / motor protein / mitosis | |||||||||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 Kinesins / spindle elongation / 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 / spindle elongation / 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 / plus-end-directed microtubule motor activity / RHO GTPases activate IQGAPs / RHO GTPases Activate Formins / HSP90 chaperone cycle for steroid hormone receptors (SHR) in the presence of ligand / MHC class II antigen presentation / Recruitment of NuMA to mitotic centrosomes / COPI-mediated anterograde transport / microtubule motor activity / kinesin complex / microtubule-based movement / mitotic spindle assembly / spindle microtubule / mitotic spindle / structural constituent of cytoskeleton / microtubule cytoskeleton organization / microtubule cytoskeleton / 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 / mitotic cell cycle / microtubule binding / microtubule / GTPase activity / GTP binding / ATP binding / metal ion binding / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | |||||||||||||||
生物種 | Sus scrofa (ブタ) / Plasmodium falciparum (isolate 3D7) (マラリア病原虫) | |||||||||||||||
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: 4.4 Å | |||||||||||||||
データ登録者 | Cook AD / Roberts A | |||||||||||||||
資金援助 | 英国, 4件
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引用 | ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2021 タイトル: Cryo-EM structure of a microtubule-bound parasite kinesin motor and implications for its mechanism and inhibition. 著者: Alexander D Cook / Anthony J Roberts / Joseph Atherton / Rita Tewari / Maya Topf / Carolyn A Moores / 要旨: Plasmodium parasites cause malaria and are responsible annually for hundreds of thousands of deaths. Kinesins are a superfamily of microtubule-dependent ATPases that play important roles in the ...Plasmodium parasites cause malaria and are responsible annually for hundreds of thousands of deaths. Kinesins are a superfamily of microtubule-dependent ATPases that play important roles in the parasite replicative machinery, which is a potential target for antiparasite drugs. Kinesin-5, a molecular motor that cross-links microtubules, is an established antimitotic target in other disease contexts, but its mechanism in Plasmodium falciparum is unclear. Here, we characterized P. falciparum kinesin-5 (PfK5) using cryo-EM to determine the motor's nucleotide-dependent microtubule-bound structure and introduced 3D classification of individual motors into our microtubule image processing pipeline to maximize our structural insights. Despite sequence divergence in PfK5, the motor exhibits classical kinesin mechanochemistry, including ATP-induced subdomain rearrangement and cover neck bundle formation, consistent with its plus-ended directed motility. We also observed that an insertion in loop5 of the PfK5 motor domain creates a different environment in the well-characterized human kinesin-5 drug-binding site. Our data reveal the possibility for selective inhibition of PfK5 and can be used to inform future exploration of Plasmodium kinesins as antiparasite targets. | |||||||||||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | EMマップ: SurfViewMolmilJmol/JSmol |
添付画像 |
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_12257.map.gz | 370.7 KB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-12257-v30.xml emd-12257.xml | 23.4 KB 23.4 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_12257_fsc.xml | 15.4 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_12257.png | 106.9 KB | ||
Filedesc metadata | emd-12257.cif.gz | 7.4 KB | ||
その他 | emd_12257_additional_1.map.gz emd_12257_additional_2.map.gz | 170.9 MB 167.9 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-12257 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-12257 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_12257_validation.pdf.gz | 440.9 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_12257_full_validation.pdf.gz | 440.5 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_12257_validation.xml.gz | 10.8 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_12257_validation.cif.gz | 15.3 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-12257 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-12257 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_12257.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 1.5 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | Asymmetric unit of Plasmodium falciparum kinesin-5 motor domain without nucleotide, in complex with porcine 14 protofilament microtubules. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
投影像・断面図 | 画像のコントロール
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: 1.39 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
-追加マップ: Asymmetric (C1) reconstruction of Plasmodium falciparum kinesin-5 motor...
ファイル | emd_12257_additional_1.map | ||||||||||||
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注釈 | Asymmetric (C1) reconstruction of Plasmodium falciparum kinesin-5 motor domain without nucleotide, in complex with porcine 14 protofilament microtubules. | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-追加マップ: Symmetry expanded reconstruction of Plasmodium falciparum kinesin-5 motor...
ファイル | emd_12257_additional_2.map | ||||||||||||
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注釈 | Symmetry expanded reconstruction of Plasmodium falciparum kinesin-5 motor without nucleotide, in complex with porcine 14 protofilament microtubules. After motor domain 3D classification. | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
-全体 : 14 protofilament microtubule of alpha/beta-tubulin dimers, with k...
全体 | 名称: 14 protofilament microtubule of alpha/beta-tubulin dimers, with kinesin-5 motor domain bound 1:1 to tubulin dimers. |
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要素 |
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-超分子 #1: 14 protofilament microtubule of alpha/beta-tubulin dimers, with k...
超分子 | 名称: 14 protofilament microtubule of alpha/beta-tubulin dimers, with kinesin-5 motor domain bound 1:1 to tubulin dimers. 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: alpha/beta-tubulin
超分子 | 名称: alpha/beta-tubulin / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1-#2 |
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由来(天然) | 生物種: Sus scrofa (ブタ) |
-超分子 #3: Kinesin-5
超分子 | 名称: Kinesin-5 / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #3 |
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由来(天然) | 生物種: Plasmodium falciparum (isolate 3D7) (マラリア病原虫) |
-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: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Sus scrofa (ブタ) / 器官: Brain |
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 chain
分子 | 名称: Tubulin beta chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Sus scrofa (ブタ) / 器官: Brain |
分子量 | 理論値: 49.90777 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 QDATADEQGE FEEEGEEDEA UniProtKB: Tubulin beta chain |
-分子 #3: Kinesin-5
分子 | 名称: Kinesin-5 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Plasmodium falciparum (isolate 3D7) (マラリア病原虫) 株: isolate 3D7 |
分子量 | 理論値: 46.910113 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli BL21 (大腸菌) |
配列 | 文字列: GIDPFTMLRN SYNNDKSSCV NIKVIVRCRP LNEKEKNDIN NEEVVRINNN EVILTINRNN EIYEKKYSFD YACDKDVDQK TLFNNYIYQ IVDEVLQGFN CTLFCYGQTG TGKTYTMEGK ILEHLKQYDN NKKVDLNESI NSDISYCYEL CENEDTGLIF R VTKRIFDI ...文字列: GIDPFTMLRN SYNNDKSSCV NIKVIVRCRP LNEKEKNDIN NEEVVRINNN EVILTINRNN EIYEKKYSFD YACDKDVDQK TLFNNYIYQ IVDEVLQGFN CTLFCYGQTG TGKTYTMEGK ILEHLKQYDN NKKVDLNESI NSDISYCYEL CENEDTGLIF R VTKRIFDI LNKRKEEKIR HFDKNMYDFN IKISYLEIYN EELCDLLSST NENMKLRIYE DSNNKSKGLN VDKLEEKSIN SF EEIYYII CSAIKKRRTA ETAYNKKSSR SHSIFTITLI IKDINNVGES ITKIGKLNLV DLAGSENALK SSYGSLKIRQ QES CNINQS LLTLGRVINS LIENSSYIPY RDSKLTRLLQ DSLGGKTKTF IVATISPSSL CIDETLSTLD YVFRAKNIKN RPEI NIKTT UniProtKB: Kinesin-5 |
-分子 #4: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
分子 | 名称: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 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: 2 / 式: MG |
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分子量 | 理論値: 24.305 Da |
-分子 #6: PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID GUANYLATE ESTER
分子 | 名称: PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID GUANYLATE ESTER / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: G2P |
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分子量 | 理論値: 521.208 Da |
Chemical component information | ChemComp-G2P: |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | らせん対称体再構成法 |
試料の集合状態 | filament |
-試料調製
濃度 | 3.7 mg/mL | |||||||||||||||
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緩衝液 | pH: 8 構成要素:
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グリッド | モデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / 支持フィルム - 材質: GOLD / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 0.0003 kPa | |||||||||||||||
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 296 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV 詳細: 3.5 uM microtubules were incubated to the grid and incubated for 30 seconds. The grid was blotted, then 40 uM kinesin motor domain added and incubated for 30 seconds. The grid was again ...詳細: 3.5 uM microtubules were incubated to the grid and incubated for 30 seconds. The grid was blotted, then 40 uM kinesin motor domain added and incubated for 30 seconds. The grid was again blotted and 40 uM kinesin motor domain added for 30 seconds. Then the grid was blotted and plunge frozen.. |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI POLARA 300 |
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撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) 検出モード: COUNTING / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 335 / 平均露光時間: 18.0 sec. / 平均電子線量: 58.0 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 / Cs: 2.0 mm |
実験機器 | モデル: Tecnai Polara / 画像提供: FEI Company |