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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 4aqv | ||||||
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タイトル | Model of human kinesin-5 motor domain (3HQD) and mammalian tubulin heterodimer (1JFF) docked into the 9.7-angstrom cryo-EM map of microtubule-bound kinesin-5 motor domain in the AMPPPNP state. | ||||||
要素 |
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キーワード | MOTOR PROTEIN / MICROTUBULE / MITOSIS / CANCER | ||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 spindle elongation / regulation of mitotic centrosome separation / Kinesins / plus-end-directed microtubule motor activity / mitotic centrosome separation / positive regulation of axon guidance / COPI-dependent Golgi-to-ER retrograde traffic / spindle organization / microtubule motor activity / kinesin complex ...spindle elongation / regulation of mitotic centrosome separation / Kinesins / plus-end-directed microtubule motor activity / mitotic centrosome separation / positive regulation of axon guidance / COPI-dependent Golgi-to-ER retrograde traffic / spindle organization / microtubule motor activity / kinesin complex / microtubule-based movement / microtubule-based process / mitotic spindle assembly / MHC class II antigen presentation / mitotic spindle organization / mitotic spindle / structural constituent of cytoskeleton / spindle / spindle pole / 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 / nervous system development / microtubule binding / microtubule / hydrolase activity / protein heterodimerization activity / cell division / GTPase activity / GTP binding / protein kinase binding / protein-containing complex / ATP binding / membrane / nucleus / metal ion binding / cytosol / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | ||||||
生物種 | HOMO SAPIENS (ヒト) BOS TAURUS (ウシ) | ||||||
手法 | 電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 9.7 Å | ||||||
Model type details | CA ATOMS ONLY, CHAIN A, B, C | ||||||
データ登録者 | Goulet, A. / Behnke-Parks, W.M. / Sindelar, C.V. / Rosenfeld, S.S. / Moores, C.A. | ||||||
引用 | ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2012 タイトル: The structural basis of force generation by the mitotic motor kinesin-5. 著者: Adeline Goulet / William M Behnke-Parks / Charles V Sindelar / Jennifer Major / Steven S Rosenfeld / Carolyn A Moores / 要旨: Kinesin-5 is required for forming the bipolar spindle during mitosis. Its motor domain, which contains nucleotide and microtubule binding sites and mechanical elements to generate force, has evolved ...Kinesin-5 is required for forming the bipolar spindle during mitosis. Its motor domain, which contains nucleotide and microtubule binding sites and mechanical elements to generate force, has evolved distinct properties for its spindle-based functions. In this study, we report subnanometer resolution cryoelectron microscopy reconstructions of microtubule-bound human kinesin-5 before and after nucleotide binding and combine this information with studies of the kinetics of nucleotide-induced neck linker and cover strand movement. These studies reveal coupled, nucleotide-dependent conformational changes that explain many of this motor's properties. We find that ATP binding induces a ratchet-like docking of the neck linker and simultaneous, parallel docking of the N-terminal cover strand. Loop L5, the binding site for allosteric inhibitors of kinesin-5, also undergoes a dramatic reorientation when ATP binds, suggesting that it is directly involved in controlling nucleotide binding. Our structures indicate that allosteric inhibitors of human kinesin-5, which are being developed as anti-cancer therapeutics, bind to a motor conformation that occurs in the course of normal function. However, due to evolutionarily defined sequence variations in L5, this conformation is not adopted by invertebrate kinesin-5s, explaining their resistance to drug inhibition. Together, our data reveal the precision with which the molecular mechanism of kinesin-5 motors has evolved for force generation. | ||||||
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 | 分子: MolmilJmol/JSmol |
-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 4aqv.cif.gz | 67.8 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb4aqv.ent.gz | 36.7 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 4aqv.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
文書・要旨 | 4aqv_validation.pdf.gz | 1.1 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 4aqv_full_validation.pdf.gz | 1.1 MB | 表示 | |
XML形式データ | 4aqv_validation.xml.gz | 22.8 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 4aqv_validation.cif.gz | 32.1 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/aq/4aqv ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/aq/4aqv | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
-タンパク質 , 3種, 3分子 ABC
#1: タンパク質 | 分子量: 50236.352 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) BOS TAURUS (ウシ) / 器官: BRAIN / 参照: UniProt: Q2HJ86 |
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#2: タンパク質 | 分子量: 49907.770 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) BOS TAURUS (ウシ) / 器官: BRAIN / 参照: UniProt: Q6B856 |
#3: タンパク質 | 分子量: 41673.105 Da / 分子数: 1 / Fragment: MOTOR DOMAIN, RESIDUES 1-367 / Mutation: YES / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) HOMO SAPIENS (ヒト) / 発現宿主: ESCHERICHIA COLI (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21 / 参照: UniProt: P52732 |
-非ポリマー , 5種, 6分子
#4: 化合物 | #5: 化合物 | ChemComp-GTP / | #6: 化合物 | ChemComp-GDP / | #7: 化合物 | ChemComp-TA1 / | #8: 化合物 | ChemComp-ANP / | |
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-詳細
配列の詳細 | CYS-LIGHT CONSTRUCT (C25V,C43S,C87A,C99A). THE MUTATION T126C WAS INTRODUCED |
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-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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EM実験 | 試料の集合状態: FILAMENT / 3次元再構成法: 単粒子再構成法 |
-試料調製
構成要素 | 名称: 13-PROTOFILAMENT MICROTUBULE-BOUND HUMAN KINESIN-5 MOTOR DOMAIN WITH AMPPNP タイプ: COMPLEX |
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緩衝液 | 名称: 80 MM PIPES, 5 MM MGCL2, 1 MM EGTA, 5MM AMPPNP / pH: 6.8 / 詳細: 80 MM PIPES, 5 MM MGCL2, 1 MM EGTA, 5MM AMPPNP |
試料 | 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES |
試料支持 | 詳細: HOLEY CARBON |
急速凍結 | 装置: FEI VITROBOT MARK I / 凍結剤: ETHANE 詳細: CRYOGEN- ETHANE, HUMIDITY- 100, INSTRUMENT- FEI VITROBOT MARK I, METHOD- CHAMBER AT 24 DEGREES C, BLOT 2.5 SEC, |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Tecnai F20 / 画像提供: FEI Company |
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顕微鏡 | モデル: FEI TECNAI F20 / 日付: 2011年1月10日 |
電子銃 | 電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: FLOOD BEAM |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD / 倍率(公称値): 50000 X / 最大 デフォーカス(公称値): 2200 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 700 nm / Cs: 2 mm |
試料ホルダ | 温度: 90 K |
撮影 | 電子線照射量: 18 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: KODAK SO-163 FILM |
画像スキャン | デジタル画像の数: 46 |
放射波長 | 相対比: 1 |
-解析
EMソフトウェア |
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CTF補正 | 詳細: FREALIGN | |||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 9.7 Å / 粒子像の数: 3587 / ピクセルサイズ(公称値): 2.8 Å 詳細: THE N-TERMINAL RESIDUES 6 TO 16 WERE BUILT MANUALLY IN THE EM DENSITY. SUBMISSION BASED ON EXPERIMENTAL DATA FROM EMDB EMD-2077. (DEPOSITION ID: 10751). 対称性のタイプ: HELICAL | |||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / Target criteria: Cross-correlation coefficient 詳細: METHOD--RIGID BODY (1JFF). RIGID BODY AND FLEXIBLE FITTING (3HQD) REFINEMENT PROTOCOL--X-RAY | |||||||||||||||||||||
原子モデル構築 |
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精密化 | 最高解像度: 9.7 Å | |||||||||||||||||||||
精密化ステップ | サイクル: LAST / 最高解像度: 9.7 Å
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