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- EMDB-9734: Cryo-EM structure of the plant actin filaments from Zea mays pollen -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-9734
タイトルCryo-EM structure of the plant actin filaments from Zea mays pollen
マップデータNone
試料
  • 複合体: The actin filament from Zea mays pollen
    • タンパク質・ペプチド: pollen F-actin
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードMicrofilament / Helix / Actin / PROTEIN FIBRIL
機能・相同性
機能・相同性情報


cytoskeleton / ATP binding / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Actins signature 1. / Actin, conserved site / Actins signature 2. / Actin/actin-like conserved site / Actins and actin-related proteins signature. / Actin / Actin family / Actin / ATPase, nucleotide binding domain
類似検索 - ドメイン・相同性
生物種Zea mays (トウモロコシ)
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: 3.9 Å
データ登録者Ren ZH / Zhang Y
資金援助 中国, 5件
OrganizationGrant number
National Natural Science Foundation of China91854206 中国
National Natural Science Foundation of China31770206 中国
National Natural Science Foundation of China31770794 中国
Ministry of Science and Technology (China)2013CB126902 中国
Ministry of Science and Technology (China)2017YFA0504700 中国
引用ジャーナル: Plant Cell / : 2019
タイトル: Cryo-EM Structure of Actin Filaments from Pollen.
著者: Zhanhong Ren / Yan Zhang / Yi Zhang / Yunqiu He / Pingzhou Du / Zhanxin Wang / Fei Sun / Haiyun Ren /
要旨: Actins are among the most abundant and conserved proteins in eukaryotic cells, where they form filamentous structures that perform vital roles in key cellular processes. Although large amounts of ...Actins are among the most abundant and conserved proteins in eukaryotic cells, where they form filamentous structures that perform vital roles in key cellular processes. Although large amounts of data on the biochemical activities, dynamic behaviors, and important cellular functions of plant actin filaments have accumulated, their structural basis remains elusive. Here, we report a 3.9 Å structure of the plant actin filament from pollen (ZMPA) using cryo-electron microscopy. The structure shows a right-handed, double-stranded (two parallel strands) and staggered architecture that is stabilized by intra- and interstrand interactions. While the overall structure resembles that of other actin filaments, its DNase I binding loop bends farther outward, adopting an open conformation similar to that of the jasplakinolide- or beryllium fluoride (BeF)-stabilized rabbit skeletal muscle actin (RSMA) filament. Single-molecule magnetic tweezers analysis revealed that the ZMPA filament can resist a greater stretching force than the RSMA filament. Overall, these data provide evidence that plant actin filaments have greater stability than animal actin filaments, which might be important to their role as tracks for long-distance vesicle and organelle transportation.plantcell;31/12/2855/FX1F1fx1.
履歴
登録2018年11月28日-
ヘッダ(付随情報) 公開2019年11月6日-
マップ公開2019年11月6日-
更新2024年3月27日-
現状2024年3月27日処理サイト: PDBj / 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: 0.000291
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図(円筒半径に従い着色)
  • 表面レベル: 0.000291
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6iug
  • 表面レベル: 0.000291
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 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-6iug
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
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

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_9734.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 30.5 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈None
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.063 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.000291 / ムービー #1: 0.000291
最小 - 最大-0.00038637855 - 0.0008742896
平均 (標準偏差)-0.000039204464 (±0.00007096263)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin-100-100-100
サイズ200200200
Spacing200200200
セルA=B=C: 212.59999 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.0631.0631.063
M x/y/z200200200
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z212.600212.600212.600
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS-100-100-100
NC/NR/NS200200200
D min/max/mean-0.0000.001-0.000

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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 : The actin filament from Zea mays pollen

全体名称: The actin filament from Zea mays pollen
要素
  • 複合体: The actin filament from Zea mays pollen
    • タンパク質・ペプチド: pollen F-actin
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: The actin filament from Zea mays pollen

超分子名称: The actin filament from Zea mays pollen / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
詳細: Plant actin was purified from the pollen which was collected from maize (Zea mays) plants and polymerized at room temperature for 4 hours.
由来(天然)生物種: Zea mays (トウモロコシ) / 器官: Pollen grains
分子量理論値: 15 kDa/nm

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分子 #1: pollen F-actin

分子名称: pollen F-actin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 5 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Zea mays (トウモロコシ) / 器官: pollen grains
分子量理論値: 41.211121 KDa
配列文字列: IQPLVCDNGT GMVKAGFAGD DAPRAVFPSI VGRPRHTGVM VGMGQKDAYV GDEAQSKRGI LTLKYPIEHG IVSNWDDMEK IWHHTFYNE LRVAPEEHPV LLTEAPLNPK ANREKMTQIM FETFNTPAMY VAIQAVLSLY ASGRTTGIVL DSGDGVSHTV P IYEGYALP ...文字列:
IQPLVCDNGT GMVKAGFAGD DAPRAVFPSI VGRPRHTGVM VGMGQKDAYV GDEAQSKRGI LTLKYPIEHG IVSNWDDMEK IWHHTFYNE LRVAPEEHPV LLTEAPLNPK ANREKMTQIM FETFNTPAMY VAIQAVLSLY ASGRTTGIVL DSGDGVSHTV P IYEGYALP HAILRLDLAG RDLTDYLMKI LTERGYSFTT TAEREIVRDM KEKLAYIALD YDQEMETAKT SSSVEKSYEL PD GQVITIG AERFRCPEVL FQPSFIGMEA AGIHETTYNS IMKCDVDIRK DLYGNIVLSG GTTMFPGIAD RMSKEITALA PSS MKIKVV APPERKYSVW IGGSILASLS TFQQMWIAKA EYDESGPSIV HRKCF

UniProtKB: Actin-1

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分子 #2: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 5 / : ADP
分子量理論値: 427.201 Da
Chemical component information

ChemComp-ADP:
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP / ADP, エネルギー貯蔵分子*YM

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分子 #3: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 5 / : MG
分子量理論値: 24.305 Da

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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

濃度0.4 mg/mL
緩衝液pH: 7
構成要素:
濃度
5.0 mMTris
0.01 %NaN3
0.5 mMDTT
0.2 mMATP
50.0 mMKCl
1.0 mMMgCl2
0.8 mMEGTA
10.0 mMimidazole
グリッド材質: 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 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec. / 前処理 - 雰囲気: OTHER
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100.0 % / チャンバー内温度: 298.0 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: Blotting time of 5.5 s and blotting force of level 2.
詳細Plant actin was dialyzed against buffer solution with pH 7.0 overnight in order to change the alkaline pH to the neutral pH and then polymerized at the final concentration of 0.4 mg/mL.

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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)
検出モード: SUPER-RESOLUTION / デジタル化 - サイズ - 横: 7676 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 7420 pixel / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 2-27 / 実像数: 3605 / 平均露光時間: 5.44 sec. / 平均電子線量: 39.0 e/Å2
詳細: A total of 3,605 micrographs were recorded at a calibrated pixel size of 1.063 angstrom.
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
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): 2.0 µm / 最小 デフォーカス(補正後): 1.2 µm / 倍率(補正後): 22013 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 倍率(公称値): 22500
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

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画像解析

詳細The micrographs such as those with pollutions, bad Thon rings, large defocus values and others, were excluded before filament boxing. 1,540 micrographs were finally sorted out as "good" ones.
最終 再構成使用したクラス数: 5100
想定した対称性 - らせんパラメータ - Δz: 27.5 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: -166.77 °
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: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: SPIDER (ver. 24.08) / 使用した粒子像数: 35684
Segment selection選択した数: 40943 / ソフトウェア - 名称: SPIDER (ver. 24.08)
ソフトウェア - 詳細: Spider script was used to generate actin segments
詳細: A total of 8,609 ZMPA filaments were boxed using e2helixboxer.py in the package of EMAN2 with box width 168 and 77% box-overlap. A total of 40,943 segments were generated with box-size of 384.
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
詳細: A cylinder with diamter the same as plant actin was generated by Spider and used as starting model
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE / ソフトウェア - 名称: SPIDER (ver. 24.08)
詳細: Euler angles were assigned by cross correlation calcualtion of projection matching between projections of the model generated from last iteration and the images.

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

Chain - Chain ID: C / Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
詳細Chain C from pdb 5OOC was rigid body fitted to plant actin map using Chimera; Then Phenix was used for real space refinement. Finally, filament with 5 real space refinement units were generated using helical parameter, and this filament with 5 units was real space refined using Phenix again.
精密化空間: RECIPROCAL / プロトコル: RIGID BODY FIT / 温度因子: 70 / 当てはまり具合の基準: Correlation coefficient
得られたモデル

PDB-6iug:
Cryo-EM structure of the plant actin filaments from Zea mays pollen

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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://pdbjlc1.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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