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基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 8d13 | ||||||
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タイトル | Helical ADP-F-actin | ||||||
![]() | Actin, alpha skeletal muscle | ||||||
![]() | STRUCTURAL PROTEIN / Cytoskeleton | ||||||
機能・相同性 | ![]() Striated Muscle Contraction / skeletal muscle thin filament assembly / striated muscle thin filament / skeletal muscle fiber development / stress fiber / actin filament / 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 / hydrolase activity / ATP binding 類似検索 - 分子機能 | ||||||
生物種 | ![]() ![]() | ||||||
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: 2.43 Å | ||||||
![]() | Reynolds, M.J. / Alushin, G.M. | ||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() タイトル: Bending forces and nucleotide state jointly regulate F-actin structure. 著者: Matthew J Reynolds / Carla Hachicho / Ayala G Carl / Rui Gong / Gregory M Alushin / ![]() 要旨: ATP-hydrolysis-coupled actin polymerization is a fundamental mechanism of cellular force generation. In turn, force and actin filament (F-actin) nucleotide state regulate actin dynamics by tuning F- ...ATP-hydrolysis-coupled actin polymerization is a fundamental mechanism of cellular force generation. In turn, force and actin filament (F-actin) nucleotide state regulate actin dynamics by tuning F-actin's engagement of actin-binding proteins through mechanisms that are unclear. Here we show that the nucleotide state of actin modulates F-actin structural transitions evoked by bending forces. Cryo-electron microscopy structures of ADP-F-actin and ADP-P-F-actin with sufficient resolution to visualize bound solvent reveal intersubunit interfaces bridged by water molecules that could mediate filament lattice flexibility. Despite extensive ordered solvent differences in the nucleotide cleft, these structures feature nearly identical lattices and essentially indistinguishable protein backbone conformations that are unlikely to be discriminable by actin-binding proteins. We next introduce a machine-learning-enabled pipeline for reconstructing bent filaments, enabling us to visualize both continuous structural variability and side-chain-level detail. Bent F-actin structures reveal rearrangements at intersubunit interfaces characterized by substantial alterations of helical twist and deformations in individual protomers, transitions that are distinct in ADP-F-actin and ADP-P-F-actin. This suggests that phosphate rigidifies actin subunits to alter the bending structural landscape of F-actin. As bending forces evoke nucleotide-state dependent conformational transitions of sufficient magnitude to be detected by actin-binding proteins, we propose that actin nucleotide state can serve as a co-regulator of F-actin mechanical regulation. | ||||||
履歴 |
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構造の表示
構造ビューア | 分子: ![]() ![]() |
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ダウンロードとリンク
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ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | ![]() | 205.2 KB | 表示 | ![]() |
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PDB形式 | ![]() | 168.3 KB | 表示 | ![]() |
PDBx/mmJSON形式 | ![]() | ツリー表示 | ![]() | |
その他 | ![]() |
-検証レポート
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
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-関連構造データ
関連構造データ | ![]() 27114MC ![]() 8d14C ![]() 8d15C ![]() 8d16C ![]() 8d17C ![]() 8d18C M: このデータのモデリングに利用したマップデータ C: 同じ文献を引用 ( |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性 ![]() |
電子顕微鏡画像生データ | ![]() Data #1: Unaligned multi-frame micrographs of ADP-F-actin [micrographs - multiframe] Data #2: Polished single-frame particles of bent ADP-F-actin segments [picked particles - single frame - processed] Data #3: Polished single-frame particles of straight ADP-F-actin segments, Subset 1 [picked particles - single frame - processed] Data #4: Polished single-frame particles of straight ADP-F-actin segments, Subset 2 [picked particles - single frame - processed] Data #5: Polished single-frame particles of helical ADP-F-actin segments, for high-resolution [picked particles - single frame - processed]) |
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リンク
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集合体
登録構造単位 | ![]()
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1 |
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要素
#1: タンパク質 | 分子量: 42109.973 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() #2: 化合物 | #3: 化合物 | #4: 水 | ChemComp-HOH / | 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
-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: らせん対称体再構成法 |
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試料調製
構成要素 | 名称: Helical F-actin, ADP nucleotide state / タイプ: COMPLEX 詳細: Helically symmetric filamentous actin in the aged ADP state Entity ID: #1 / 由来: NATURAL |
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分子量 | 値: 15.1 kDa/nm / 実験値: NO |
由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
緩衝液 | pH: 7.5 |
試料 | 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES |
急速凍結 | 凍結剤: 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 |
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顕微鏡 | モデル: FEI TITAN KRIOS |
電子銃 | 電子線源: ![]() |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス(公称値): 4000 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 2000 nm |
撮影 | 平均露光時間: 10 sec. / 電子線照射量: 60 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION 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 |
画像スキャン | 動画フレーム数/画像: 40 / 利用したフレーム数/画像: 1-40 |
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解析
ソフトウェア | 名称: PHENIX / バージョン: 1.19.2_4158: / 分類: 精密化 | ||||||||||||||||||||||||
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EMソフトウェア |
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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: -166.694 ° / 軸方向距離/サブユニット: 28.0687 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: 220462 | ||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 2.43 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 219569 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: HELICAL | ||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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