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万見
- PDB-6x5z: Bovine Cardiac Myosin in Complex with Chicken Skeletal Actin and ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6x5z
タイトルBovine Cardiac Myosin in Complex with Chicken Skeletal Actin and Human Cardiac Tropomyosin in the Rigor State
要素
  • Actin, alpha skeletal muscle
  • Myosin-7
  • Tropomyosin alpha-1 chain
キーワードCONTRACTILE PROTEIN / myosin / tropomyosin / actin / cardiac
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of heart rate by epinephrine / muscle thin filament tropomyosin / bleb / Striated Muscle Contraction / negative regulation of vascular associated smooth muscle cell migration / regulation of muscle contraction / muscle filament sliding / myosin filament / ruffle organization / adult heart development ...positive regulation of heart rate by epinephrine / muscle thin filament tropomyosin / bleb / Striated Muscle Contraction / negative regulation of vascular associated smooth muscle cell migration / regulation of muscle contraction / muscle filament sliding / myosin filament / ruffle organization / adult heart development / positive regulation of ATP-dependent activity / Striated Muscle Contraction / ventricular cardiac muscle tissue morphogenesis / structural constituent of muscle / regulation of heart contraction / myosin II complex / microfilament motor activity / myofibril / sarcomere organization / negative regulation of vascular associated smooth muscle cell proliferation / skeletal muscle thin filament assembly / striated muscle thin filament / positive regulation of cell adhesion / Smooth Muscle Contraction / skeletal muscle fiber development / cardiac muscle contraction / stress fiber / positive regulation of stress fiber assembly / cytoskeleton organization / cytoskeletal protein binding / sarcomere / negative regulation of cell migration / actin filament / actin filament organization / 加水分解酵素; 酸無水物に作用; 酸無水物に作用・細胞または細胞小器官の運動に関与 / wound healing / structural constituent of cytoskeleton / ruffle membrane / cellular response to reactive oxygen species / actin filament binding / actin cytoskeleton / actin binding / regulation of cell shape / cytoskeleton / hydrolase activity / calmodulin binding / protein heterodimerization activity / protein homodimerization activity / ATP binding / identical protein binding / cytoplasm / cytosol
類似検索 - 分子機能
Tropomyosins signature. / Tropomyosin / Tropomyosin / DNA repair protein XRCC4-like, C-terminal / Myosin tail / Myosin tail / Myosin N-terminal SH3-like domain / Myosin S1 fragment, N-terminal / Myosin, N-terminal, SH3-like / Myosin N-terminal SH3-like domain profile. ...Tropomyosins signature. / Tropomyosin / Tropomyosin / DNA repair protein XRCC4-like, C-terminal / Myosin tail / Myosin tail / Myosin N-terminal SH3-like domain / Myosin S1 fragment, N-terminal / Myosin, N-terminal, SH3-like / Myosin N-terminal SH3-like domain profile. / Myosin head, motor domain / Myosin head (motor domain) / Myosin motor domain profile. / Myosin. Large ATPases. / IQ motif profile. / IQ motif, EF-hand binding site / Actins signature 1. / Actin, conserved site / Actins signature 2. / Kinesin motor domain superfamily / Actin/actin-like conserved site / Actins and actin-related proteins signature. / Actin / Actin family / Actin / ATPase, nucleotide binding domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / Tropomyosin alpha-1 chain / Actin, alpha skeletal muscle / Myosin-7
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
Gallus gallus (ニワトリ)
Bos taurus (ウシ)
手法電子顕微鏡法 / らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.24 Å
データ登録者Doran, M.H. / Lehman, W. / Rynkiewicz, M.J. / Bullitt, E.
資金援助 米国, European Union, 7件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Heart, Lung, and Blood Institute (NIH/NHLBI)R01HL036153 米国
National Institutes of Health/National Heart, Lung, and Blood Institute (NIH/NHLBI)R01HL123774 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)S10RR25434 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)U24 GM129541 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM029090 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)U24GM116787 米国
Horizon 2020 Research and Innovation Programme777204 SILICOFCMEuropean Union
引用ジャーナル: Biophys J / 年: 2020
タイトル: Cryo-EM and Molecular Docking Shows Myosin Loop 4 Contacts Actin and Tropomyosin on Thin Filaments.
著者: Matthew H Doran / Elumalai Pavadai / Michael J Rynkiewicz / Jonathan Walklate / Esther Bullitt / Jeffrey R Moore / Michael Regnier / Michael A Geeves / William Lehman /
要旨: The motor protein myosin drives muscle and nonmuscle motility by binding to and moving along actin of thin filaments. Myosin binding to actin also modulates interactions of the regulatory protein, ...The motor protein myosin drives muscle and nonmuscle motility by binding to and moving along actin of thin filaments. Myosin binding to actin also modulates interactions of the regulatory protein, tropomyosin, on thin filaments, and conversely tropomyosin affects myosin binding to actin. Insight into this reciprocity will facilitate a molecular level elucidation of tropomyosin regulation of myosin interaction with actin in muscle contraction, and in turn, promote better understanding of nonmuscle cell motility. Indeed, experimental approaches such as fiber diffraction, cryoelectron microscopy, and three-dimensional reconstruction have long been used to define regulatory interaction of tropomyosin and myosin on actin at a structural level. However, their limited resolution has not proven sufficient to determine tropomyosin and myosin contacts at an atomic-level and thus to fully substantiate possible functional contributions. To overcome this deficiency, we have followed a hybrid approach by performing new cryogenic electron microscopy reconstruction of myosin-S1-decorated F-actin-tropomyosin together with atomic scale protein-protein docking of tropomyosin to the EM models. Here, cryo-EM data were derived from filaments reconstituted with α1-actin, cardiac αα-tropomyosin, and masseter muscle β-myosin complexes; masseter myosin, which shares sequence identity with β-cardiac myosin-heavy chain, was used because of its stability in vitro. The data were used to build an atomic model of the tropomyosin cable that fits onto the actin filament between the tip of the myosin head and a cleft on the innermost edge of actin subunits. The docking and atomic scale fitting showed multiple discrete interactions of myosin loop 4 and acidic residues on successive 39-42 residue-long tropomyosin pseudorepeats. The contacts between S1 and tropomyosin on actin appear to compete with and displace ones normally found between actin and tropomyosin on myosin-free thin filaments in relaxed muscle, thus restructuring the filament during myosin-induced activation.
履歴
登録2020年5月27日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02020年7月22日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12020年8月12日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title
改定 1.22020年9月2日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last
改定 1.32024年3月6日Group: Data collection / Database references / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / em_3d_fitting_list / pdbx_initial_refinement_model
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession ..._database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmol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
  • マップデータ: EMDB-22067
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-22067
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
B: Actin, alpha skeletal muscle
O: Tropomyosin alpha-1 chain
G: Myosin-7
P: Tropomyosin alpha-1 chain
A: Actin, alpha skeletal muscle
D: Myosin-7
C: Actin, alpha skeletal muscle
J: Myosin-7
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)485,51314
ポリマ－484,1598
非ポリマー1,3556
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: microscopy
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area25960 Å2
ΔGint-220 kcal/mol
Surface area161510 Å2
対称性らせん対称: (回転対称性: 1 / Dyad axis: no / N subunits divisor: 1 / Num. of operations: 2 / Rise per n subunits: 27.5 Å / Rotation per n subunits: -166.4 °)

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要素

#1: タンパク質 Actin, alpha skeletal muscle / Alpha-actin-1


分子量: 42096.953 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然
詳細: Residues 1-9 and 377 were disordered and were not modeled.
由来: (天然) Gallus gallus (ニワトリ) / 組織: Breast Skeletal Muscle / 参照: UniProt: P68139
#2: タンパク質 Tropomyosin alpha-1 chain / Alpha-tropomyosin / Tropomyosin-1


分子量: 32763.621 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: Only the central section (residues 45-210) was modeled.
由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: TPM1, C15orf13, TMSA / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P09493
#3: タンパク質 Myosin-7 / Myosin heavy chain 7 / Myosin heavy chain slow isoform / MyHC-slow / Myosin heavy chain / cardiac ...Myosin heavy chain 7 / Myosin heavy chain slow isoform / MyHC-slow / Myosin heavy chain / cardiac muscle beta isoform / MyHC-beta


分子量: 97446.898 Da / 分子数: 3 / Fragment: S1 fragment (UNP residues 1-850) / 由来タイプ: 天然
詳細: Residues 1-35, 200-216, 624-641, and 777-850 were disordered and not modeled.
由来: (天然) Bos taurus (ウシ) / 組織: Masseter Muscle / 参照: UniProt: Q9BE39
#4: 化合物 ChemComp-ADP / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP


分子量: 427.201 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H15N5O10P2 / コメント: ADP, エネルギー貯蔵分子*YM
#5: 化合物 ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg
研究の焦点であるリガンドがあるかN

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: HELICAL ARRAY / ３次元再構成法: らせん対称体再構成法

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試料調製

構成要素
ID名称タイプ詳細Entity IDParent-ID由来
1Helical complex of bovine S1 cardiac myosin and human cardiac tropomyosin-decorated chicken skeletal actin filamentsCOMPLEXBovine myosin was isolated from the masseter muscle and the S1 fragment was generated through proteolytic cleavage.#1-#30MULTIPLE SOURCES
2skeletal actin filamentsORGANELLE OR CELLULAR COMPONENT#11NATURAL
3S1 cardiac myosinCOMPLEX#21NATURAL
4cardiac tropomyosinCOMPLEX#31RECOMBINANT
分子量値: 0.40322 MDa / 実験値: NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID組織
12Gallus gallus (ニワトリ)9031Breast Skeletal Muscle
23Bos taurus (ウシ)9913Masseter Muscle
34Homo sapiens (ヒト)9606
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 7
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
150 mMSodium AcetateCH3COONa1
23 mMMagnesium ChlorideMgCl21
31 mMDithiothreitol1
410 nMHEPES1
試料濃度: 0.525 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持詳細: Glow discharged using a PELCO easiGlow station / グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R2/1
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK III / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 283 K
詳細: Thin filaments were reconstituted by first mixing F-actin and tropomyosin to final concentrations of 10 uM actin and 7 uM tropomyosin. Just before applying 1.5 uL actin-tropomyosin to a ...詳細: Thin filaments were reconstituted by first mixing F-actin and tropomyosin to final concentrations of 10 uM actin and 7 uM tropomyosin. Just before applying 1.5 uL actin-tropomyosin to a freshly glow discharged holey-carbon grid, the surfactant octyl B-D-glucopyranoside was added to the protein solution to a concentration of 12 nM. The grid sample was manually blotted for 1 second and a 1.5 uL drop of 7.5 uM myosin-S1 sub-fragment was then applied to the blotted grid sample. The sample was immediately blotted for 4 seconds and plunge-frozen in liquid ethane.

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: SPOT SCAN
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（補正後）: 130000 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）: 1500 nm
試料ホルダ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 7 sec. / 電子線照射量: 53 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 2496
電子光学装置エネルギーフィルター名称: In-column Omega Filter
エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV
画像スキャン横: 3838 / 縦: 3710 / 動画フレーム数/画像: 35 / 利用したフレーム数/画像: 1-35

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1RELION3.0.7粒子像選択
2EPU画像取得
4CTFFIND4.1CTF補正
9RELION3.0.7初期オイラー角割当
10RELION3.0.7最終オイラー角割当
12RELION３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
らせん対称回転角度/サブユニット: -166.4 ° / 軸方向距離/サブユニット: 27.5 Å / らせん対称軸の対称性: C1
粒子像の選択選択した粒子像数: 45040
3次元再構成解像度: 4.24 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 32158 / 詳細: Performed in the Relion post-processing step / 対称性のタイプ: HELICAL
原子モデル構築
ID手法プロトコル空間詳細B value
1flexible fittingFLEXIBLE FITREALversion 1.9.3; initial flexible fitting to align secondary structure using MDFF
2real space refinementOTHERREALversion 1.18-386170.88
3manual refinementOTHERREALmanual refinement of residues to match backbone and sidechain density and to limit clashes, sidechain outliers, and Ramachandran outliers
原子モデル構築

3D fitting-ID: 1 / Source name: PDB / タイプ: experimental model

IDPDB-IDAccession code詳細Initial refinement model-ID
16KN8

6kn8

6KN8The F-actin structure was taken from the Yamada et al. map (PDB ID: 6KN8), fitted within its corresponding density of the masseter S1-decorated actin-tropomyosin reconstruction. A homology model of the beta-myosin S1 was then built based on the rigor-state crystal structure of squid muscle myosin S1 (PDB ID: 3I5G). These models were fit using molecular dynamics flexible fitting in order to align secondary structure elements using VMD 1.9.3. Next, we used Phenix’s Cryo-EM Real Space Refinement in order to refine the MDFF result. Finally, Coot was used to manually refine side chain orientations to reduce clashes, Ramachandran outliers, and sidechain outliers. The tropomyosin backbone was fit into its respective density using UCSF Chimera’s Fit in Map tool. The side chains of tropomyosin included in this structure are based on our extensive protein-protein docking studies found in the associated publication.1
23I5G

3i5g

3I5G2

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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://pdbjlvh1.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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