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- PDB-7thz: Structure of Leucine Rich Repeat Kinase 2's ROC domain interactin... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7thz
タイトルStructure of Leucine Rich Repeat Kinase 2's ROC domain interacting with the microtubule facing the plus end
要素Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
キーワードCYTOSOLIC PROTEIN / parkinson's disease / microtubule / kinase / gtpase
機能・相同性
機能・相同性情報


caveola neck / negative regulation of protein processing involved in protein targeting to mitochondrion / Wnt signalosome assembly / beta-catenin destruction complex binding / regulation of branching morphogenesis of a nerve / regulation of kidney size / regulation of cell projection organization / tangential migration from the subventricular zone to the olfactory bulb / protein localization to endoplasmic reticulum exit site / GTP-dependent protein kinase activity ...caveola neck / negative regulation of protein processing involved in protein targeting to mitochondrion / Wnt signalosome assembly / beta-catenin destruction complex binding / regulation of branching morphogenesis of a nerve / regulation of kidney size / regulation of cell projection organization / tangential migration from the subventricular zone to the olfactory bulb / protein localization to endoplasmic reticulum exit site / GTP-dependent protein kinase activity / regulation of SNARE complex assembly / regulation of neuroblast proliferation / regulation of ER to Golgi vesicle-mediated transport / peroxidase inhibitor activity / negative regulation of late endosome to lysosome transport / regulation of mitochondrial depolarization / negative regulation of protein targeting to mitochondrion / positive regulation of dopamine receptor signaling pathway / regulation of synaptic vesicle transport / regulation of CAMKK-AMPK signaling cascade / regulation of lysosomal lumen pH / amphisome / co-receptor binding / mitochondrion localization / regulation of dopamine receptor signaling pathway / regulation of retrograde transport, endosome to Golgi / regulation of neuron maturation / positive regulation of microglial cell activation / negative regulation of excitatory postsynaptic potential / positive regulation of synaptic vesicle endocytosis / negative regulation of autophagosome assembly / cytoplasmic side of mitochondrial outer membrane / neuron projection arborization / regulation of cAMP/PKA signal transduction / olfactory bulb development / multivesicular body, internal vesicle / regulation of dendritic spine morphogenesis / JUN kinase kinase kinase activity / striatum development / protein localization to mitochondrion / positive regulation of mitochondrial outer membrane permeabilization involved in apoptotic signaling pathway / cellular response to dopamine / endoplasmic reticulum organization / positive regulation of protein autoubiquitination / Wnt signalosome / positive regulation of programmed cell death / negative regulation of protein processing / GTP metabolic process / syntaxin-1 binding / regulation of canonical Wnt signaling pathway / negative regulation of GTPase activity / exploration behavior / regulation of reactive oxygen species metabolic process / lysosome organization / Golgi-associated vesicle / clathrin binding / regulation of locomotion / negative regulation of macroautophagy / protein kinase A binding / PTK6 promotes HIF1A stabilization / neuromuscular junction development / regulation of mitochondrial fission / Golgi organization / regulation of synaptic vesicle exocytosis / intracellular distribution of mitochondria / locomotory exploration behavior / autolysosome / endoplasmic reticulum exit site / microvillus / negative regulation of Notch signaling pathway / regulation of synaptic vesicle endocytosis / MAP kinase kinase kinase activity / cellular response to manganese ion / Rho protein signal transduction / canonical Wnt signaling pathway / negative regulation of endoplasmic reticulum stress-induced intrinsic apoptotic signaling pathway / presynaptic cytosol / regulation of synaptic transmission, glutamatergic / phagocytic vesicle / JNK cascade / positive regulation of autophagy / tubulin binding / dendrite cytoplasm / GTPase activator activity / SNARE binding / cellular response to starvation / positive regulation of protein ubiquitination / neuron projection morphogenesis / excitatory postsynaptic potential / regulation of membrane potential / determination of adult lifespan / cellular response to reactive oxygen species / mitochondrion organization / trans-Golgi network / calcium-mediated signaling / mitochondrial membrane / regulation of protein stability / small GTPase binding / autophagy / terminal bouton
類似検索 - 分子機能
: / : / : / LRRK2 ARM repeat / LRRK2 ANK repeat / LRRK2 beta propeller / : / C-terminal of Roc, COR-B domain / C-terminal of Roc (COR) domain / C-terminal of Roc, COR-A domain ...: / : / : / LRRK2 ARM repeat / LRRK2 ANK repeat / LRRK2 beta propeller / : / C-terminal of Roc, COR-B domain / C-terminal of Roc (COR) domain / C-terminal of Roc, COR-A domain / Ras of Complex, Roc, domain of DAPkinase / Roc domain profile. / Roc domain / Leucine-rich repeats, bacterial type / Leucine rich repeat / Leucine-rich repeat, typical subtype / Leucine-rich repeats, typical (most populated) subfamily / Leucine-rich repeat profile. / Leucine-rich repeat / Rab subfamily of small GTPases / Leucine-rich repeat domain superfamily / Ankyrin repeat-containing domain superfamily / Armadillo-like helical / Small GTP-binding protein domain / Armadillo-type fold / Serine/threonine-protein kinase, active site / Serine/Threonine protein kinases active-site signature. / WD40-repeat-containing domain superfamily / Protein kinase domain / Serine/Threonine protein kinases, catalytic domain / WD40/YVTN repeat-like-containing domain superfamily / Protein kinase, ATP binding site / Protein kinases ATP-binding region signature. / Protein kinase domain profile. / Protein kinase domain / Protein kinase-like domain superfamily / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
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: 5 Å
データ登録者Matyszewski, M. / Leschziner, A.E.
資金援助 米国, 4件
組織認可番号国
Other privateASAP-000519 米国
Michael J. Fox Foundation18321 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM121772 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM107214 米国
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2022
タイトル: Structural basis for Parkinson's disease-linked LRRK2's binding to microtubules.
著者: David M Snead / Mariusz Matyszewski / Andrea M Dickey / Yu Xuan Lin / Andres E Leschziner / Samara L Reck-Peterson /
要旨: Leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) is one of the most commonly mutated genes in familial Parkinson's disease (PD). Under some circumstances, LRRK2 co-localizes with microtubules in cells, an ...Leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) is one of the most commonly mutated genes in familial Parkinson's disease (PD). Under some circumstances, LRRK2 co-localizes with microtubules in cells, an association enhanced by PD mutations. We report a cryo-EM structure of the catalytic half of LRRK2, containing its kinase, in a closed conformation, and GTPase domains, bound to microtubules. We also report a structure of the catalytic half of LRRK1, which is closely related to LRRK2 but is not linked to PD. Although LRRK1's structure is similar to that of LRRK2, we find that LRRK1 does not interact with microtubules. Guided by these structures, we identify amino acids in LRRK2's GTPase that mediate microtubule binding; mutating them disrupts microtubule binding in vitro and in cells, without affecting LRRK2's kinase activity. Our results have implications for the design of therapeutic LRRK2 kinase inhibitors.
履歴
登録2022年1月12日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02022年12月28日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年6月5日Group: Data collection / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond

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構造の表示

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: Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)22,6352
ポリマ－22,1921
非ポリマー4431
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
モデル数5

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要素

#1: タンパク質 Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2 / Dardarin


分子量: 22191.762 Da / 分子数: 1 / 断片: ROC domain / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: LRRK2, PARK8
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: Q5S007, non-specific serine/threonine protein kinase, 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
#2: 化合物 ChemComp-GDP / GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / GDP


タイプ: RNA linking / 分子量: 443.201 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H15N5O11P2 / コメント: GDP, エネルギー貯蔵分子*YM
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: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: LRRK2RCKW filament bound to a 11-pf microtubule with MLi-2 present
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: MULTIPLE SOURCES
分子量実験値: NO
緩衝液pH: 7.4
詳細: This is the final dilution buffer. The incubation buffer consisted of 1x BRB80, 10% glycerol, 1mM DTT, 1mM GTP, 1mM MgCl2, 10 uM taxol, and 5 uM MLi-2. Sample was diluted 3-fold right before ...詳細: This is the final dilution buffer. The incubation buffer consisted of 1x BRB80, 10% glycerol, 1mM DTT, 1mM GTP, 1mM MgCl2, 10 uM taxol, and 5 uM MLi-2. Sample was diluted 3-fold right before freezing with the final buffer.
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mMHEPES1
280 mMSodium ChlorideNaCl1
30.5 mMTCEP1
42.5 mMMagnesium ChlorideMgCl21
520 uMGDP1
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: 4.5 uM of LRRK2RCKW (I2020T) was allowed to incubate with 2.25 uM of tubulin dimer, causing both to co-polymerize. 5 uM of MLi-2 was present as well. The sample was diluted 3-fold right ...詳細: 4.5 uM of LRRK2RCKW (I2020T) was allowed to incubate with 2.25 uM of tubulin dimer, causing both to co-polymerize. 5 uM of MLi-2 was present as well. The sample was diluted 3-fold right before freezing (1.5 uM LRRK2RCKW concentration final).
試料支持詳細: EMS LC-300 lacey grid used (not homemade, but can't choose EMS as the manufacturer)
グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Homemade
急速凍結凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TALOS ARCTICA
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）: 36000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 1500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1500 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 70 µm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
撮影平均露光時間: 10 sec. / 電子線照射量: 55 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: 2 / 詳細: 250 ms frames

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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詳細
1RELION粒子像選択
2Leginon画像取得Custom Hole picker
4CTFFIND4CTF補正
7Rosetta3.13モデルフィッティングUsing Frank DiMaio's scripts
9ISOLDE1.2.2モデル精密化Used to fix outliers by hand
10Rosetta3.13モデル精密化Relaxation in cryo-EM density to resolve leftover outliers
14cryoSPARC3.2３次元再構成local refinement, with non-uniform refinement turned off
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 557577
詳細: Filament Autopicker with templates created by manual picking. This is before symmetry expansion.
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 99854 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT
詳細: Used AlphaFold model as initial model (Q5S007) using only the ROC domain. TUB1 was added to the initial refinement to prevent ROC model from entering density reserved for the microtubule. ...詳細: Used AlphaFold model as initial model (Q5S007) using only the ROC domain. TUB1 was added to the initial refinement to prevent ROC model from entering density reserved for the microtubule. TUB1 was discarded after the initial refinement.

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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://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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