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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 4ck7 | ||||||
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タイトル | Pseudo-atomic model of microtubule-bound human kinesin-5 motor domain in presence of adp.alfx (NECK-LINKER IN ITS DISCONNECTED CONFORMATION, based on cryo-electron microscopy experiment | ||||||
要素 |
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キーワード | MOTOR PROTEIN / KINESINS / MICROTUBULES / MITOSIS / MECHANOCHEMISTRY | ||||||
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: 9.2 Å | ||||||
Model type details | CA ATOMS ONLY, CHAIN A, B, C | ||||||
データ登録者 | Goulet, A. / Major, J. / Jun, Y. / Gross, S. / Rosenfeld, S. / Moores, C. | ||||||
引用 | ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2014 タイトル: Comprehensive structural model of the mechanochemical cycle of a mitotic motor highlights molecular adaptations in the kinesin family. 著者: Adeline Goulet / Jennifer Major / Yonggun Jun / Steven P Gross / Steven S Rosenfeld / Carolyn A Moores / 要旨: Kinesins are responsible for a wide variety of microtubule-based, ATP-dependent functions. Their motor domain drives these activities, but the molecular adaptations that specify these diverse and ...Kinesins are responsible for a wide variety of microtubule-based, ATP-dependent functions. Their motor domain drives these activities, but the molecular adaptations that specify these diverse and essential cellular activities are poorly understood. It has been assumed that the first identified kinesin--the transport motor kinesin-1--is the mechanistic paradigm for the entire superfamily, but accumulating evidence suggests otherwise. To address the deficits in our understanding of the molecular basis of functional divergence within the kinesin superfamily, we studied kinesin-5s, which are essential mitotic motors whose inhibition blocks cell division. Using cryo-electron microscopy and determination of structure at subnanometer resolution, we have visualized conformations of microtubule-bound human kinesin-5 motor domain at successive steps in its ATPase cycle. After ATP hydrolysis, nucleotide-dependent conformational changes in the active site are allosterically propagated into rotations of the motor domain and uncurling of the drug-binding loop L5. In addition, the mechanical neck-linker element that is crucial for motor stepping undergoes discrete, ordered displacements. We also observed large reorientations of the motor N terminus that indicate its importance for kinesin-5 function through control of neck-linker conformation. A kinesin-5 mutant lacking this N terminus is enzymatically active, and ATP-dependent neck-linker movement and motility are defective, although not ablated. All these aspects of kinesin-5 mechanochemistry are distinct from kinesin-1. Our findings directly demonstrate the regulatory role of the kinesin-5 N terminus in collaboration with the motor's structured neck-linker and highlight the multiple adaptations within kinesin motor domains that tune their mechanochemistries according to distinct functional requirements. | ||||||
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 | 分子: MolmilJmol/JSmol |
-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 4ck7.cif.gz | 66.5 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb4ck7.ent.gz | 36.3 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 4ck7.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 | 4ck7_validation.pdf.gz | 1.2 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 4ck7_full_validation.pdf.gz | 1.2 MB | 表示 | |
XML形式データ | 4ck7_validation.xml.gz | 22.5 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 4ck7_validation.cif.gz | 31.8 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/ck/4ck7 ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/ck/4ck7 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 2533MC 2534C 2535C 2536C 2537C 2538C 2539C 2540C 2541C 2542C 4ck5C 4ck6C C: 同じ文献を引用 (文献) M: このデータのモデリングに利用したマップデータ |
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類似構造データ |
-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) / プラスミド: PET21A / 発現宿主: ESCHERICHIA COLI (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21 / 参照: UniProt: P52732 |
-非ポリマー , 6種, 7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-AF3 / | #9: 化合物 | ChemComp-ADP / | |
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-詳細
配列の詳細 | CYS-LITE MUTANT CONTAINING |
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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: PARTICLE / 3次元再構成法: 単粒子再構成法 |
-試料調製
構成要素 | 名称: MICROTUBULE-BOUND HUMAN KINESIN-5 MOTOR DOMAIN / タイプ: COMPLEX |
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緩衝液 | 名称: 80 MM PIPES 5 MM MGCL2 1 MM EGTA 1 MM TCEP / pH: 6.8 / 詳細: 80 MM PIPES 5 MM MGCL2 1 MM EGTA 1 MM TCEP |
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: LIQUID ETHANE |
-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3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): 2500 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: 125 |
-解析
EMソフトウェア |
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CTF補正 | 詳細: FREALIGN | |||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: C1 (非対称) | |||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 9.2 Å / 粒子像の数: 10692 詳細: THE N-TERMINAL SEQUENCE WAS MODELLED USING MODELLER. THE DISCONNECTED CONFORMATION OF THE NECK-LINKER WAS CALCULATED USING A CONJUGATE-GRADIENT ENERGY MINIMIZATION. SUBMISSION BASED ON ...詳細: THE N-TERMINAL SEQUENCE WAS MODELLED USING MODELLER. THE DISCONNECTED CONFORMATION OF THE NECK-LINKER WAS CALCULATED USING A CONJUGATE-GRADIENT ENERGY MINIMIZATION. SUBMISSION BASED ON EXPERIMENTAL DATA FROM EMDB EMD-2533. (DEPOSITION ID: 12198). 対称性のタイプ: POINT | |||||||||||||||||||||
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--FLEXIBLE REFINEMENT PROTOCOL--X-RAY | |||||||||||||||||||||
原子モデル構築 |
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精密化 | 最高解像度: 9.2 Å | |||||||||||||||||||||
精密化ステップ | サイクル: LAST / 最高解像度: 9.2 Å
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