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万見
- PDB-7nb8: Plasmodium falciparum kinesin-5 motor domain without nucleotide, ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7nb8
タイトルPlasmodium falciparum kinesin-5 motor domain without nucleotide, complexed with 14 protofilament microtubule.
要素
  • Kinesin-5
  • Tubulin alpha-1B chain
  • Tubulin beta chain
キーワードMOTOR PROTEIN / Cytoskeleton / mitosis
機能・相同性
機能・相同性情報


Kinesins / 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 ...Kinesins / 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 / plus-end-directed microtubule motor activity / 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 / microtubule motor activity / kinesin complex / microtubule-based movement / 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 binding / microtubule / GTPase activity / GTP binding / ATP binding / metal ion binding / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Kinesin motor domain signature. / Kinesin motor domain, conserved site / Kinesin motor domain / Kinesin motor domain profile. / Kinesin motor, catalytic domain. ATPase. / Kinesin motor domain / Kinesin motor domain superfamily / Alpha tubulin / Tubulin-beta mRNA autoregulation signal. / Beta tubulin, autoregulation binding site ...Kinesin motor domain signature. / Kinesin motor domain, conserved site / Kinesin motor domain / Kinesin motor domain profile. / Kinesin motor, catalytic domain. ATPase. / Kinesin motor domain / Kinesin motor domain superfamily / Alpha tubulin / Tubulin-beta mRNA autoregulation signal. / Beta tubulin, autoregulation binding site / Beta tubulin / Tubulin / Tubulin, C-terminal / Tubulin C-terminal domain / Tubulin, conserved site / Tubulin subunits alpha, beta, and gamma signature. / Tubulin/FtsZ family, C-terminal domain / Tubulin/FtsZ-like, C-terminal domain / Tubulin/FtsZ, C-terminal / Tubulin/FtsZ, 2-layer sandwich domain / Tubulin/FtsZ family, GTPase domain / Tubulin/FtsZ family, GTPase domain / Tubulin/FtsZ, GTPase domain / Tubulin/FtsZ, GTPase domain superfamily / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID GUANYLATE ESTER / GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / Kinesin-5 / Tubulin beta chain / Tubulin alpha-1B chain
類似検索 - 構成要素
生物種Plasmodium falciparum (マラリア病原虫)
Sus scrofa (ブタ)
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: 4.4 Å
データ登録者Cook, A.D. / Roberts, A. / Atherton, J. / Tewari, R. / Topf, M. / Moores, C.A.
資金援助 英国, 4件
組織認可番号国
Medical Research Council (MRC, United Kingdom)MR/J003867/1 英国
Wellcome Trust101311-10 英国
Wellcome Trust079605/Z/06/Z 英国
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)BB/L014211/1 英国
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2021
タイトル: Cryo-EM structure of a microtubule-bound parasite kinesin motor and implications for its mechanism and inhibition.
著者: Alexander D Cook / Anthony J Roberts / Joseph Atherton / Rita Tewari / Maya Topf / Carolyn A Moores /
要旨: Plasmodium parasites cause malaria and are responsible annually for hundreds of thousands of deaths. Kinesins are a superfamily of microtubule-dependent ATPases that play important roles in the ...Plasmodium parasites cause malaria and are responsible annually for hundreds of thousands of deaths. Kinesins are a superfamily of microtubule-dependent ATPases that play important roles in the parasite replicative machinery, which is a potential target for antiparasite drugs. Kinesin-5, a molecular motor that cross-links microtubules, is an established antimitotic target in other disease contexts, but its mechanism in Plasmodium falciparum is unclear. Here, we characterized P. falciparum kinesin-5 (PfK5) using cryo-EM to determine the motor's nucleotide-dependent microtubule-bound structure and introduced 3D classification of individual motors into our microtubule image processing pipeline to maximize our structural insights. Despite sequence divergence in PfK5, the motor exhibits classical kinesin mechanochemistry, including ATP-induced subdomain rearrangement and cover neck bundle formation, consistent with its plus-ended directed motility. We also observed that an insertion in loop5 of the PfK5 motor domain creates a different environment in the well-characterized human kinesin-5 drug-binding site. Our data reveal the possibility for selective inhibition of PfK5 and can be used to inform future exploration of Plasmodium kinesins as antiparasite targets.
履歴
登録2021年1月25日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02021年10月13日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年10月27日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin / pdbx_database_proc / Item: _citation.journal_volume / _em_admin.last_update
改定 1.22024年7月10日Group: Data collection / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_3d_fitting_list / em_admin / pdbx_initial_refinement_model
Item: _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id ..._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 / _em_admin.last_update

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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
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-12257
  • 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
A: Tubulin alpha-1B chain
B: Tubulin beta chain
K: Kinesin-5
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)148,1157
ポリマ－147,0223
非ポリマー1,0934
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area8270 Å2
ΔGint-48 kcal/mol
Surface area45190 Å2
手法PISA

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要素

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タンパク質 , 3種, 3分子 ABK

#1: タンパク質 Tubulin alpha-1B chain / Alpha-tubulin ubiquitous / Tubulin K-alpha-1 / Tubulin alpha-ubiquitous chain


分子量: 50204.445 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 器官: Brain / 参照: UniProt: Q2XVP4
#2: タンパク質 Tubulin beta chain / Beta-tubulin


分子量: 49907.770 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 器官: Brain / 参照: UniProt: P02554
#3: タンパク質 Kinesin-5


分子量: 46910.113 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Plasmodium falciparum (isolate 3D7) (マラリア病原虫)
株: isolate 3D7 / 遺伝子: PF3D7_0317500 / プラスミド: pET151 / 発現宿主: Escherichia coli BL21 (大腸菌) / 参照: UniProt: O77382

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非ポリマー , 3種, 4分子

#4: 化合物 ChemComp-GTP / GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / GTP


分子量: 523.180 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H16N5O14P3 / コメント: GTP, 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: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg
#6: 化合物 ChemComp-G2P / PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID GUANYLATE ESTER / GMPCPP


分子量: 521.208 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C11H18N5O13P3
コメント: GMP-CPP, エネルギー貯蔵分子類似体*YM

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詳細

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: FILAMENT / 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Entity IDParent-ID由来
114 protofilament microtubule of alpha/beta-tubulin dimers, with kinesin-5 motor domain bound 1:1 to tubulin dimers.COMPLEX#1-#30MULTIPLE SOURCES
2alpha/beta-tubulinCOMPLEX#1-#21NATURAL
3Kinesin-5COMPLEX#31RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Sus scrofa (ブタ)9823
23Plasmodium falciparum (isolate 3D7) (マラリア病原虫)36329
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21 (大腸菌)
緩衝液pH: 8
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
150 mMTrisC4H11NO31
220 mMpotassium chlorideKCl1
32 mMMagnesium chlorideMgCl21
42 mMDithiothreitolC4H10O2S21
試料濃度: 3.7 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのタイプ: UltrAuFoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 95 % / 凍結前の試料温度: 296 K
詳細: 3.5 uM microtubules were incubated to the grid and incubated for 30 seconds. The grid was blotted, then 40 uM kinesin motor domain added and incubated for 30 seconds. The grid was again ...詳細: 3.5 uM microtubules were incubated to the grid and incubated for 30 seconds. The grid was blotted, then 40 uM kinesin motor domain added and incubated for 30 seconds. The grid was again blotted and 40 uM kinesin motor domain added for 30 seconds. Then the grid was blotted and plunge frozen.

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Tecnai Polara / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI POLARA 300
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / Cs: 2 mm
撮影平均露光時間: 18 sec. / 電子線照射量: 58 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: 335

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解析

EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
1RELION粒子像選択
2SerialEM画像取得
7Flex-EMモデルフィッティング
9RELION初期オイラー角割当
10RELION最終オイラー角割当
12RELION３次元再構成
13Rosettaモデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING ONLY
らせん対称回転角度/サブユニット: -25.75 ° / 軸方向距離/サブユニット: 8.93 Å / らせん対称軸の対称性: C1
3次元再構成解像度: 4.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 73684 / 詳細: RELION 3D auto-refine / 対称性のタイプ: HELICAL
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT
原子モデル構築PDB-ID: 3HQD

3hqd


Accession code: 3HQD / Source name: PDB / タイプ: experimental model

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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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