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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-1031 | |||||||||
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タイトル | A new look at the microtubule binding patterns of dimeric kinesins. | |||||||||
マップデータ | Drosophila Kinesin Dimer nucleotide-free state (Apyrase treated) | |||||||||
試料 |
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生物種 | Drosophila melanogaster (キイロショウジョウバエ) | |||||||||
手法 | らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / ネガティブ染色法 / 解像度: 25.0 Å | |||||||||
データ登録者 | Hoenger A | |||||||||
引用 | ジャーナル: J Mol Biol / 年: 2000 タイトル: A new look at the microtubule binding patterns of dimeric kinesins. 著者: A Hoenger / M Thormählen / R Diaz-Avalos / M Doerhoefer / K N Goldie / J Müller / E Mandelkow / 要旨: The interactions of monomeric and dimeric kinesin and ncd constructs with microtubules have been investigated using cryo-electron microscopy (cryo-EM) and several biochemical methods. There is a good ...The interactions of monomeric and dimeric kinesin and ncd constructs with microtubules have been investigated using cryo-electron microscopy (cryo-EM) and several biochemical methods. There is a good consensus on the structure of dimeric ncd when bound to a tubulin dimer showing one head attached directly to tubulin, and the second head tethered to the first. However, the 3D maps of dimeric kinesin motor domains are still quite controversial and leave room for different interpretations. Here we reinvestigated the microtubule binding patterns of dimeric kinesins by cryo-EM and digital 3D reconstruction under different nucleotide conditions and different motor:tubulin ratios, and determined the molecular mass of motor-tubulin complexes by STEM. Both methods revealed complementary results. We found that the ratio of bound kinesin motor-heads to alphabeta-tubulin dimers was never reaching above 1.5 irrespective of the initial mixing ratios. It appears that each kinesin dimer occupies two microtubule-binding sites, provided that there is a free one nearby. Thus the appearances of different image reconstructions can be explained by non-specific excess binding of motor heads. Consequently, the use of different apparent density distributions for docking the X-ray structures onto the microtubule surface leads to different and mutually exclusive models. We propose that in conditions of stoichiometric binding the two heads of a kinesin dimer separate and bind to different tubulin subunits. This is in contrast to ncd where the two heads remain tightly attached on the microtubule surface. Using dimeric kinesin molecules crosslinked in their neck domain we also found that they stabilize protofilaments axially, but not laterally, which is a strong indication that the two heads of the dimers bind along one protofilament, rather than laterally bridging two protofilaments. A molecular walking model based on these results summarizes our conclusions and illustrates the implications of symmetry for such models. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | EMマップ: SurfViewMolmilJmol/JSmol |
添付画像 |
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_1031.map.gz | 2.7 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-1031-v30.xml emd-1031.xml | 9.7 KB 9.7 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | 1031.gif | 65.8 KB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-1031 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-1031 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_1031_validation.pdf.gz | 250.8 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_1031_full_validation.pdf.gz | 250 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_1031_validation.xml.gz | 5 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-1031 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-1031 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_1031.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 3.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | Drosophila Kinesin Dimer nucleotide-free state (Apyrase treated) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 5.676 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
-試料の構成要素
-全体 : drosophila kinesin dimer without nucleotides
全体 | 名称: drosophila kinesin dimer without nucleotides |
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要素 |
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-超分子 #1000: drosophila kinesin dimer without nucleotides
超分子 | 名称: drosophila kinesin dimer without nucleotides / タイプ: sample / ID: 1000 / 集合状態: dimer / Number unique components: 2 |
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-分子 #1: drosophila kinesin
分子 | 名称: drosophila kinesin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / Name.synonym: molecular motor / コピー数: 1 / 集合状態: dimer / 組換発現: Yes / データベース: NCBI |
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由来(天然) | 生物種: Drosophila melanogaster (キイロショウジョウバエ) 別称: fruit fly |
-分子 #2: tubulin
分子 | 名称: tubulin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / Name.synonym: microtubules / コピー数: 1 / 集合状態: hetero dimer / 組換発現: No / データベース: NCBI |
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由来(天然) | 生物種: Drosophila melanogaster (キイロショウジョウバエ) 別称: fruit fly / 組織: brain / 細胞: neuronal cells / 細胞中の位置: cytoplasm |
-実験情報
-構造解析
手法 | ネガティブ染色法, クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | らせん対称体再構成法 |
試料の集合状態 | filament |
-試料調製
濃度 | 0.5 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 6.9 詳細: Pipes 20mM, 50 mM NaCl, 5mM mgcl,1mM Mg-ATP, 20um taxol. |
染色 | タイプ: NEGATIVE / 詳細: ice-embedded |
グリッド | 詳細: holey grids |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内温度: 93 K / 装置: HOMEMADE PLUNGER / 詳細: Vitrification instrument: self made |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI/PHILIPS CM120T |
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撮影 | カテゴリ: FILM / フィルム・検出器のモデル: KODAK SO-163 FILM / デジタル化 - スキャナー: ZEISS SCAI / デジタル化 - サンプリング間隔: 21 µm / 実像数: 14 / 平均電子線量: 5 e/Å2 / ビット/ピクセル: 16 |
Tilt angle min | 0 |
Tilt angle max | 0 |
電子線 | 加速電圧: 100 kV / 電子線源: LAB6 |
電子光学系 | 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス(公称値): 2.0 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.5 µm / 倍率(公称値): 37000 |
試料ステージ | 試料ホルダー: side-entry / 試料ホルダーモデル: GATAN LIQUID NITROGEN |
-画像解析
最終 再構成 | 想定した対称性 - らせんパラメータ - 軸対称性: C1 (非対称) アルゴリズム: OTHER / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 25.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.5 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: Phoelix, Suprim 詳細: Final maps from 28 averaged datasets = 14 helical tubes |
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