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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-7973 | ||||||||||||
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タイトル | Undecorated GMPCPP microtubule | ||||||||||||
マップデータ | Undecorated GMPCPP microtubule | ||||||||||||
試料 |
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キーワード | microtubule / cytoskeleton / GMPCPP / seam / CELL CYCLE | ||||||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 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 ...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 / 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 / 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 / GTPase activity / GTP binding / metal ion binding / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | ||||||||||||
生物種 | 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: 3.1 Å | ||||||||||||
データ登録者 | Zhang R / Nogales E | ||||||||||||
資金援助 | 米国, 3件
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引用 | ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2018 タイトル: Separating the effects of nucleotide and EB binding on microtubule structure. 著者: Rui Zhang / Benjamin LaFrance / Eva Nogales / 要旨: Microtubules (MTs) are polymers assembled from αβ-tubulin heterodimers that display the hallmark behavior of dynamic instability. MT dynamics are driven by GTP hydrolysis within the MT lattice, and ...Microtubules (MTs) are polymers assembled from αβ-tubulin heterodimers that display the hallmark behavior of dynamic instability. MT dynamics are driven by GTP hydrolysis within the MT lattice, and are highly regulated by a number of MT-associated proteins (MAPs). How MAPs affect MTs is still not fully understood, partly due to a lack of high-resolution structural data on undecorated MTs, which need to serve as a baseline for further comparisons. Here we report three structures of MTs in different nucleotide states (GMPCPP, GDP, and GTPγS) at near-atomic resolution and in the absence of any binding proteins. These structures allowed us to differentiate the effects of nucleotide state versus MAP binding on MT structure. Kinesin binding has a small effect on the extended, GMPCPP-bound lattice, but hardly affects the compacted GDP-MT lattice, while binding of end-binding (EB) proteins can induce lattice compaction (together with lattice twist) in MTs that were initially in an extended and more stable state. We propose a MT lattice-centric model in which the MT lattice serves as a platform that integrates internal tubulin signals, such as nucleotide state, with outside signals, such as binding of MAPs or mechanical forces, resulting in global lattice rearrangements that in turn affect the affinity of other MT partners and result in the exquisite regulation of MT dynamics. | ||||||||||||
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_7973.map.gz | 213.6 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-7973-v30.xml emd-7973.xml | 16.5 KB 16.5 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_7973.png | 342.7 KB | ||
Filedesc metadata | emd-7973.cif.gz | 6.3 KB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-7973 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-7973 | 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_7973.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 512 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | Undecorated GMPCPP microtubule | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.096 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 stabilized by GMPCPP
全体 | 名称: microtubule stabilized by GMPCPP |
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要素 |
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-超分子 #1: microtubule stabilized by GMPCPP
超分子 | 名称: microtubule stabilized by GMPCPP / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2 |
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由来(天然) | 生物種: Sus scrofa (ブタ) |
-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: 6 / 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: 50.204445 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: 6 / 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: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
分子 | 名称: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 6 / 式: GTP |
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分子量 | 理論値: 523.18 Da |
Chemical component information | ChemComp-GTP: |
-分子 #4: MAGNESIUM ION
分子 | 名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 12 / 式: MG |
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分子量 | 理論値: 24.305 Da |
-分子 #5: PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID GUANYLATE ESTER
分子 | 名称: PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID GUANYLATE ESTER / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 6 / 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 | helical array |
-試料調製
濃度 | 3 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 6.8 詳細: BRB80 buffer (80 mM PIPES, pH 6.8, 1 mM EGTA, 1 mM MgCl2) supplemented with 1 mM GMPCPP, 1 mM DTT, and 0.05% Nonident P-40 |
グリッド | モデル: C-flat-1.2/1.3 4C / 材質: COPPER / メッシュ: 400 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 50 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR 詳細: Glow discharge was performed with Pelco EasiGlow device. |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 298 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: Blot for 4 seconds before plunging.. |
詳細 | Microtubules were polymerized at 37 degrees for 30 minutes. |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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特殊光学系 | 球面収差補正装置: Microscope has a Cs corrector. / エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV |
撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 QUANTUM (4k x 4k) 検出モード: COUNTING / デジタル化 - サイズ - 横: 3838 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3710 pixel / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-40 / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1176 / 平均露光時間: 8.0 sec. / 平均電子線量: 1.33 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | 最大 デフォーカス(補正後): 2.7 µm / 最小 デフォーカス(補正後): 0.8 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 0.01 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 / 倍率(公称値): 105000 |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER ホルダー冷却材: NITROGEN |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
-画像解析
最終 再構成 | 使用したクラス数: 1 想定した対称性 - らせんパラメータ - Δz: 8.99 Å 想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: -25.75 ° 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: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: FREALIGN / 使用した粒子像数: 110127 |
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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 / ソフトウェア - 名称: FREALIGN |
-原子モデル構築 1
精密化 | 空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT / 温度因子: 150 / 当てはまり具合の基準: Correlation coefficient |
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得られたモデル | PDB-6dpu: |