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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-21315 | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of microtubule-bound KLP61F motor with tail domain in the nucleotide-free state | |||||||||
マップデータ | microtubule-bound KLP61F motor with tail domain in the nucleotide-free state | |||||||||
試料 |
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キーワード | Kinesin-5 / KLP61F / microtubules / mitotic spindles / nucleotide-free state / cell cycle / MOTOR PROTEIN | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 aster / plus-end directed microtubule sliding / fusome organization / fusome / COPI-dependent Golgi-to-ER retrograde traffic / Kinesins / centrosome separation / mitotic spindle microtubule / spindle elongation / microtubule bundle formation ...aster / plus-end directed microtubule sliding / fusome organization / fusome / COPI-dependent Golgi-to-ER retrograde traffic / Kinesins / centrosome separation / mitotic spindle microtubule / spindle elongation / microtubule bundle formation / positive regulation of Golgi to plasma membrane protein transport / plus-end-directed microtubule motor activity / mitotic centrosome separation / microtubule associated complex / kinesin complex / microtubule-based movement / mitotic spindle pole / Golgi organization / cytoskeletal motor activity / protein secretion / mitotic spindle assembly / mitotic spindle organization / spindle microtubule / mitotic spindle / structural constituent of cytoskeleton / spindle / microtubule cytoskeleton 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 / mitotic cell cycle / microtubule binding / microtubule / hydrolase activity / cell division / GTPase activity / GTP binding / Golgi apparatus / endoplasmic reticulum / ATP binding / nucleus / metal ion binding / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Sus scrofa (ブタ) / Drosophila melanogaster (キイロショウジョウバエ) | |||||||||
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 | Bodrug T / Wilson-Kubalek EM | |||||||||
資金援助 | 米国, 2件
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引用 | ジャーナル: Elife / 年: 2020 タイトル: The kinesin-5 tail domain directly modulates the mechanochemical cycle of the motor domain for anti-parallel microtubule sliding. 著者: Tatyana Bodrug / Elizabeth M Wilson-Kubalek / Stanley Nithianantham / Alex F Thompson / April Alfieri / Ignas Gaska / Jennifer Major / Garrett Debs / Sayaka Inagaki / Pedro Gutierrez / Larisa ...著者: Tatyana Bodrug / Elizabeth M Wilson-Kubalek / Stanley Nithianantham / Alex F Thompson / April Alfieri / Ignas Gaska / Jennifer Major / Garrett Debs / Sayaka Inagaki / Pedro Gutierrez / Larisa Gheber / Richard J McKenney / Charles Vaughn Sindelar / Ronald Milligan / Jason Stumpff / Steven S Rosenfeld / Scott T Forth / Jawdat Al-Bassam / 要旨: Kinesin-5 motors organize mitotic spindles by sliding apart microtubules. They are homotetramers with dimeric motor and tail domains at both ends of a bipolar minifilament. Here, we describe a ...Kinesin-5 motors organize mitotic spindles by sliding apart microtubules. They are homotetramers with dimeric motor and tail domains at both ends of a bipolar minifilament. Here, we describe a regulatory mechanism involving direct binding between tail and motor domains and its fundamental role in microtubule sliding. Kinesin-5 tails decrease microtubule-stimulated ATP-hydrolysis by specifically engaging motor domains in the nucleotide-free or ADP states. Cryo-EM reveals that tail binding stabilizes an open motor domain ATP-active site. Full-length motors undergo slow motility and cluster together along microtubules, while tail-deleted motors exhibit rapid motility without clustering. The tail is critical for motors to zipper together two microtubules by generating substantial sliding forces. The tail is essential for mitotic spindle localization, which becomes severely reduced in tail-deleted motors. Our studies suggest a revised microtubule-sliding model, in which kinesin-5 tails stabilize motor domains in the microtubule-bound state by slowing ATP-binding, resulting in high-force production at both homotetramer ends. | |||||||||
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_21315.map.gz | 14.3 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-21315-v30.xml emd-21315.xml | 16.3 KB 16.3 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_21315.png | 47.8 KB | ||
Filedesc metadata | emd-21315.cif.gz | 6.9 KB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-21315 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-21315 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_21315_validation.pdf.gz | 505.4 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_21315_full_validation.pdf.gz | 505 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_21315_validation.xml.gz | 5.4 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_21315_validation.cif.gz | 6.1 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-21315 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-21315 | 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_21315.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 15.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | microtubule-bound KLP61F motor with tail domain in the nucleotide-free state | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.31 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
-試料の構成要素
-全体 : Microtubule-bound KLP61F motor with tail domain in the nucleotide...
全体 | 名称: Microtubule-bound KLP61F motor with tail domain in the nucleotide-free state |
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要素 |
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-超分子 #1: Microtubule-bound KLP61F motor with tail domain in the nucleotide...
超分子 | 名称: Microtubule-bound KLP61F motor with tail domain in the nucleotide-free state 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: microtubule
超分子 | 名称: microtubule / 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: KLP61F motor
超分子 | 名称: KLP61F motor / 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: Drosophila melanogaster (キイロショウジョウバエ) |
-分子 #1: Tubulin alpha-1A chain
分子 | 名称: Tubulin alpha-1A 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) |
分子量 | 理論値: 50.121266 KDa |
配列 | 文字列: MRECISIHVG QAGVQIGNAC WELYCLEHGI QPDGQMPSDK TIGGGDDSFN TFFSETGAGK HVPRAVFVDL EPTVIDEVRT GTYRQLFHP EQLITGKEDA ANNYARGHYT IGKEIIDLVL DRIRKLADQC TGLQGFSVFH SFGGGTGSGF TSLLMERLSV D YGKKSKLE ...文字列: MRECISIHVG QAGVQIGNAC WELYCLEHGI QPDGQMPSDK TIGGGDDSFN TFFSETGAGK HVPRAVFVDL EPTVIDEVRT GTYRQLFHP EQLITGKEDA ANNYARGHYT IGKEIIDLVL DRIRKLADQC TGLQGFSVFH SFGGGTGSGF TSLLMERLSV D YGKKSKLE FSIYPAPQVS TAVVEPYNSI LTTHTTLEHS DCAFMVDNEA IYDICRRNLD IERPTYTNLN RLIGQIVSSI TA SLRFDGA LNVDLTEFQT NLVPYPRAHF PLATYAPVIS AEKAYHEQLS VAEITNACFE PANQMVKCDP RHGKYMACCL LYR GDVVPK DVNAAIATIK TKRTIQFVDW CPTGFKVGIN YEPPTVVPGG DLAKVQRAVC MLSNTTAIAE AWARLDHKFD LMYA KRAFV HWYVGEGMEE GEFSEAREDM AALEKDYEEV GVDSVEGEGE EEGEEY UniProtKB: Tubulin alpha-1A 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) |
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-like protein Klp61F
分子 | 名称: Kinesin-like protein Klp61F / 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: Drosophila melanogaster (キイロショウジョウバエ) |
分子量 | 理論値: 42.627336 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: MDISGGNTSR QPQKKSNQNI QVYVRVRPLN SRERCIRSAE VVDVVGPREV VTRHTLDSKL TKKFTFDRSF GPESKQCDVY SVVVSPLIE EVLNGYNCTV FAYGQTGTGK THTMVGNETA ELKSSWEDDS DIGIIPRALS HLFDELRMME VEYTMRISYL E LYNEELCD ...文字列: MDISGGNTSR QPQKKSNQNI QVYVRVRPLN SRERCIRSAE VVDVVGPREV VTRHTLDSKL TKKFTFDRSF GPESKQCDVY SVVVSPLIE EVLNGYNCTV FAYGQTGTGK THTMVGNETA ELKSSWEDDS DIGIIPRALS HLFDELRMME VEYTMRISYL E LYNEELCD LLSTDDTTKI RIFDDSTKKG SVIIQGLEEI PVHSKDDVYK LLEKGKERRK TATTLMNAQS SRSHTVFSIV VH IRENGIE GEDMLKIGKL NLVDLAGSEN VSKAGNEKGI RVRETVNINQ SLLTLGRVIT ALVDRAPHVP YRESKLTRLL QES LGGRTK TSIIATISPG HKDIEETLST LEYAHRAKNI QNKPEVNQKL TKKLEHHHHH H UniProtKB: Kinesin-like protein Klp61F |
-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: 1 / 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: 1 / 式: GDP |
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分子量 | 理論値: 443.201 Da |
Chemical component information | ChemComp-GDP: |
-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 | helical array |
-試料調製
緩衝液 | pH: 6.8 |
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グリッド | モデル: Quantifoil, UltrAuFoil, R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 400 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 90 % / チャンバー内温度: 298 K / 装置: HOMEMADE PLUNGER |
-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 K2 SUMMIT (4k x 4k) 平均電子線量: 38.0 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 |
-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: 17.4 Å 想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: -34.61 ° 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: 4.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 14570 |
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初期モデル | モデルのタイプ: OTHER |
最終 角度割当 | タイプ: NOT APPLICABLE |
-原子モデル構築 1
精密化 | 空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 温度因子: 208 / 当てはまり具合の基準: Correlation coefficient |
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得られたモデル | PDB-6vpp: |