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基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-8321 | ||||||||||||
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タイトル | Near-atomic resolution cryo-EM reconstruction of doubly bound Taxol- and peloruside-stabilized microtubule | ||||||||||||
![]() | Peloruside- and taxol-bound microtubules | ||||||||||||
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![]() | Taxol / peloruside / microtubule / STRUCTURAL PROTEIN | ||||||||||||
機能・相同性 | ![]() 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 / hydrolase activity / GTPase activity / GTP binding / metal ion binding / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | ||||||||||||
生物種 | ![]() ![]() | ||||||||||||
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: 3.5 Å | ||||||||||||
![]() | Kellogg EH / Nogales E | ||||||||||||
資金援助 | ![]() ![]()
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![]() | ![]() タイトル: Insights into the Distinct Mechanisms of Action of Taxane and Non-Taxane Microtubule Stabilizers from Cryo-EM Structures. 著者: Elizabeth H Kellogg / Nisreen M A Hejab / Stuart Howes / Peter Northcote / John H Miller / J Fernando Díaz / Kenneth H Downing / Eva Nogales / ![]() ![]() ![]() 要旨: A number of microtubule (MT)-stabilizing agents (MSAs) have demonstrated or predicted potential as anticancer agents, but a detailed structural basis for their mechanism of action is still lacking. ...A number of microtubule (MT)-stabilizing agents (MSAs) have demonstrated or predicted potential as anticancer agents, but a detailed structural basis for their mechanism of action is still lacking. We have obtained high-resolution (3.9-4.2Å) cryo-electron microscopy (cryo-EM) reconstructions of MTs stabilized by the taxane-site binders Taxol and zampanolide, and by peloruside, which targets a distinct, non-taxoid pocket on β-tubulin. We find that each molecule has unique distinct structural effects on the MT lattice structure. Peloruside acts primarily at lateral contacts and has an effect on the "seam" of heterologous interactions, enforcing a conformation more similar to that of homologous (i.e., non-seam) contacts by which it regularizes the MT lattice. In contrast, binding of either Taxol or zampanolide induces MT heterogeneity. In doubly bound MTs, peloruside overrides the heterogeneity induced by Taxol binding. Our structural analysis illustrates distinct mechanisms of these drugs for stabilizing the MT lattice and is of relevance to the possible use of combinations of MSAs to regulate MT activity and improve therapeutic potential. | ||||||||||||
履歴 |
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構造の表示
ムービー |
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構造ビューア | EMマップ: ![]() ![]() ![]() |
添付画像 |
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ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | ![]() | 482.8 MB | ![]() | |
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ヘッダ (付随情報) | ![]() ![]() | 19.3 KB 19.3 KB | 表示 表示 | ![]() |
画像 | ![]() | 452.4 KB | ||
Filedesc metadata | ![]() | 6.9 KB | ||
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-関連構造データ
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リンク
EMDBのページ | ![]() ![]() |
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「今月の分子」の関連する項目 |
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マップ
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注釈 | Peloruside- and taxol-bound microtubules | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.32 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
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試料の構成要素
-全体 : Ternary complex of Taxol- and peloruside-stabilized microtubule l...
全体 | 名称: Ternary complex of Taxol- and peloruside-stabilized microtubule lattice, alpha-tubulin, and beta-tubulin |
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要素 |
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-超分子 #1: Ternary complex of Taxol- and peloruside-stabilized microtubule l...
超分子 | 名称: Ternary complex of Taxol- and peloruside-stabilized microtubule lattice, alpha-tubulin, and beta-tubulin 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: ![]() ![]() |
-分子 #1: Tubulin alpha chain
分子 | 名称: Tubulin alpha 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: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 48.679051 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 TKRTIQFVDW CPTGFKVGIN YQPPTVVPGG DLAKVQRAVC MLSNTTAIAE AWARLDHKFD LMYA KRAFV HWYVGEGMEE GEFSEAREDM AALEKDYEEV GV UniProtKB: Tubulin alpha 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: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 47.825859 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 Q 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: 1 / 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: 1 / 式: MG |
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分子量 | 理論値: 24.305 Da |
-分子 #5: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE
分子 | 名称: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 5 / 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: |
-分子 #6: TAXOL
分子 | 名称: TAXOL / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: TA1 |
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分子量 | 理論値: 853.906 Da |
Chemical component information | ![]() ChemComp-TA1: |
-分子 #7: Peloruside A
分子 | 名称: Peloruside A / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 1 / 式: POU |
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分子量 | 理論値: 548.663 Da |
Chemical component information | ![]() ChemComp-POU: |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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![]() | らせん対称体再構成法 |
試料の集合状態 | helical array |
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試料調製
濃度 | 0.4 mg/mL | ||||||||||||||||||
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緩衝液 | pH: 6.8 構成要素:
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グリッド | モデル: Protochips CF-1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 400 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 支持フィルム - Film thickness: 20 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR | ||||||||||||||||||
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV 詳細: Blot for 4 seconds, blot force 10, before plunging into liquid ethane (FEI VITROBOT MARK IV).. |
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電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN |
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温度 | 最低: 93.0 K / 最高: 93.0 K |
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 / デジタル化 - サイズ - 横: 3710 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3838 pixel / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-20 / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 312 / 平均露光時間: 0.3 sec. / 平均電子線量: 8.0 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: ![]() |
電子光学系 | C2レンズ絞り径: 50.0 µm 最大 デフォーカス(補正後): 3.8000000000000003 µm 最小 デフォーカス(補正後): 1.1 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 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): 27500 |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: GATAN 626 SINGLE TILT LIQUID NITROGEN CRYO TRANSFER HOLDER ホルダー冷却材: NITROGEN |
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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: 9.43 Å 想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: -27.7 ° 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: 3.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: FREALIGN (ver. 9.09) / 使用した粒子像数: 17069 |
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Segment selection | 選択した数: 27275 詳細: Microtubule filaments were manually selected using manualpicker.py. |
初期モデル | モデルのタイプ: OTHER 詳細: Low-pass filtered reference model of microtubules decorated with kinesin |
最終 角度割当 | タイプ: NOT APPLICABLE / ソフトウェア - 名称: FREALIGN (ver. 9.09) |
-原子モデル構築 1
精密化 | 空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 当てはまり具合の基準: correlation coefficient |
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得られたモデル | ![]() PDB-5sye: |