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万見
- EMDB-12257: 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: EMDB / ID: EMD-12257
タイトルPlasmodium falciparum kinesin-5 motor domain without nucleotide, complexed with 14 protofilament microtubule.
マップデータAsymmetric unit of Plasmodium falciparum kinesin-5 motor domain without nucleotide, in complex with porcine 14 protofilament microtubules.
試料
  • 複合体: 14 protofilament microtubule of alpha/beta-tubulin dimers, with kinesin-5 motor domain bound 1:1 to tubulin dimers.
    • 複合体: alpha/beta-tubulin
      • タンパク質・ペプチド: Tubulin alpha-1B chain
      • タンパク質・ペプチド: Tubulin beta chain
    • 複合体: Kinesin-5
      • タンパク質・ペプチド: Kinesin-5
  • リガンド: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID GUANYLATE ESTER
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 / Tubulin-beta mRNA autoregulation signal. / Alpha tubulin / 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 / Tubulin-beta mRNA autoregulation signal. / Alpha tubulin / 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
Kinesin-5 / Tubulin beta chain / Tubulin alpha-1B chain
類似検索 - 構成要素
生物種Sus scrofa (ブタ) / Plasmodium falciparum (isolate 3D7) (マラリア病原虫) / Pig (ブタ)
手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 AD / Roberts A / Atherton J / Tewari R / Topf M / Moores CA
資金援助 英国, 4件
OrganizationGrant number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-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年10月13日-
マップ公開2021年10月13日-
更新2021年10月27日-
現状2021年10月27日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.05
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（高さに従い着色）
  • 表面レベル: 0.05
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-7nb8
  • 表面レベル: 0.05
  • 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EMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_12257.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_12257.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 1.5 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Asymmetric unit of Plasmodium falciparum kinesin-5 motor domain without nucleotide, in complex with porcine 14 protofilament microtubules.
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.39 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.05 / ムービー #1: 0.05
最小 - 最大0.0 - 0.17390957
平均 (標準偏差)0.0069941035 (±0.01859888)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin116108180
サイズ786777
Spacing677877
セルA: 93.13 Å / B: 108.42 Å / C: 107.03 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.391.391.39
M x/y/z677877
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z93.130108.420107.030
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS108116180
NC/NR/NS677877
D min/max/mean0.0000.1740.007

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添付データ

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追加マップ: Asymmetric (C1) reconstruction of Plasmodium falciparum kinesin-5 motor...

ファイルemd_12257_additional_1.map
注釈Asymmetric (C1) reconstruction of Plasmodium falciparum kinesin-5 motor domain without nucleotide, in complex with porcine 14 protofilament microtubules.
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: Symmetry expanded reconstruction of Plasmodium falciparum kinesin-5 motor...

ファイルemd_12257_additional_2.map
注釈Symmetry expanded reconstruction of Plasmodium falciparum kinesin-5 motor without nucleotide, in complex with porcine 14 protofilament microtubules. After motor domain 3D classification.
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : 14 protofilament microtubule of alpha/beta-tubulin dimers, with k...

全体名称: 14 protofilament microtubule of alpha/beta-tubulin dimers, with kinesin-5 motor domain bound 1:1 to tubulin dimers.
要素
  • 複合体: 14 protofilament microtubule of alpha/beta-tubulin dimers, with kinesin-5 motor domain bound 1:1 to tubulin dimers.
    • 複合体: alpha/beta-tubulin
      • タンパク質・ペプチド: Tubulin alpha-1B chain
      • タンパク質・ペプチド: Tubulin beta chain
    • 複合体: Kinesin-5
      • タンパク質・ペプチド: Kinesin-5
  • リガンド: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID GUANYLATE ESTER

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超分子 #1: 14 protofilament microtubule of alpha/beta-tubulin dimers, with k...

超分子名称: 14 protofilament microtubule of alpha/beta-tubulin dimers, with kinesin-5 motor domain bound 1:1 to tubulin dimers.
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3

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超分子 #2: alpha/beta-tubulin

超分子名称: alpha/beta-tubulin / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Sus scrofa (ブタ)

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超分子 #3: Kinesin-5

超分子名称: Kinesin-5 / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #3
由来(天然)生物種: Plasmodium falciparum (isolate 3D7) (マラリア病原虫)
組換発現生物種: Escherichia coli BL21 (大腸菌)

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分子 #1: Tubulin alpha-1B chain

分子名称: Tubulin alpha-1B chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Pig (ブタ) / 器官: Brain
分子量理論値: 50.204445 KDa
配列文字列: MRECISIHVG QAGVQIGNAC WELYCLEHGI QPDGQMPSDK TIGGGDDSFN TFFSETGAGK HVPRAVFVDL EPTVIDEVRT GTYRQLFHP EQLITGKEDA ANNYARGHYT IGKEIIDLVL DRIRKLADQC TGLQGFLVFH SFGGGTGSGF TSLLMERLSV D YGKKSKLE ...文字列:
MRECISIHVG QAGVQIGNAC WELYCLEHGI QPDGQMPSDK TIGGGDDSFN TFFSETGAGK HVPRAVFVDL EPTVIDEVRT GTYRQLFHP EQLITGKEDA ANNYARGHYT IGKEIIDLVL DRIRKLADQC TGLQGFLVFH SFGGGTGSGF TSLLMERLSV D YGKKSKLE FSIYPAPQVS TAVVEPYNSI LTTHTTLEHS DCAFMVDNEA IYDICRRNLD IERPTYTNLN RLISQIVSSI TA SLRFDGA LNVDLTEFQT NLVPYPRIHF PLATYAPVIS AEKAYHEQLS VAEITNACFE PANQMVKCDP RHGKYMACCL LYR GDVVPK DVNAAIATIK TKRSIQFVDW CPTGFKVGIN YQPPTVVPGG DLAKVQRAVC MLSNTTAIAE AWARLDHKFD LMYA KRAFV HWYVGEGMEE GEFSEAREDM AALEKDYEEV GVDSVEGEGE EEGEEY

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分子 #2: Tubulin beta chain

分子名称: Tubulin beta chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Pig (ブタ) / 器官: Brain
分子量理論値: 49.90777 KDa
配列文字列: MREIVHIQAG QCGNQIGAKF WEVISDEHGI DPTGSYHGDS DLQLERINVY YNEAAGNKYV PRAILVDLEP GTMDSVRSGP FGQIFRPDN FVFGQSGAGN NWAKGHYTEG AELVDSVLDV VRKESESCDC LQGFQLTHSL GGGTGSGMGT LLISKIREEY P DRIMNTFS ...文字列:
MREIVHIQAG QCGNQIGAKF WEVISDEHGI DPTGSYHGDS DLQLERINVY YNEAAGNKYV PRAILVDLEP GTMDSVRSGP FGQIFRPDN FVFGQSGAGN NWAKGHYTEG AELVDSVLDV VRKESESCDC LQGFQLTHSL GGGTGSGMGT LLISKIREEY P DRIMNTFS VVPSPKVSDT VVEPYNATLS VHQLVENTDE TYCIDNEALY DICFRTLKLT TPTYGDLNHL VSATMSGVTT CL RFPGQLN ADLRKLAVNM VPFPRLHFFM PGFAPLTSRG SQQYRALTVP ELTQQMFDAK NMMAACDPRH GRYLTVAAVF RGR MSMKEV DEQMLNVQNK NSSYFVEWIP NNVKTAVCDI PPRGLKMSAT FIGNSTAIQE LFKRISEQFT AMFRRKAFLH WYTG EGMDE MEFTEAESNM NDLVSEYQQY QDATADEQGE FEEEGEEDEA

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分子 #3: Kinesin-5

分子名称: Kinesin-5 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Plasmodium falciparum (isolate 3D7) (マラリア病原虫)
株: isolate 3D7
分子量理論値: 46.910113 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21 (大腸菌)
配列文字列: GIDPFTMLRN SYNNDKSSCV NIKVIVRCRP LNEKEKNDIN NEEVVRINNN EVILTINRNN EIYEKKYSFD YACDKDVDQK TLFNNYIYQ IVDEVLQGFN CTLFCYGQTG TGKTYTMEGK ILEHLKQYDN NKKVDLNESI NSDISYCYEL CENEDTGLIF R VTKRIFDI ...文字列:
GIDPFTMLRN SYNNDKSSCV NIKVIVRCRP LNEKEKNDIN NEEVVRINNN EVILTINRNN EIYEKKYSFD YACDKDVDQK TLFNNYIYQ IVDEVLQGFN CTLFCYGQTG TGKTYTMEGK ILEHLKQYDN NKKVDLNESI NSDISYCYEL CENEDTGLIF R VTKRIFDI LNKRKEEKIR HFDKNMYDFN IKISYLEIYN EELCDLLSST NENMKLRIYE DSNNKSKGLN VDKLEEKSIN SF EEIYYII CSAIKKRRTA ETAYNKKSSR SHSIFTITLI IKDINNVGES ITKIGKLNLV DLAGSENALK SSYGSLKIRQ QES CNINQS LLTLGRVINS LIENSSYIPY RDSKLTRLLQ DSLGGKTKTF IVATISPSSL CIDETLSTLD YVFRAKNIKN RPEI NIKTT

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分子 #4: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: GTP
分子量理論値: 523.18 Da
Chemical component information

ChemComp-GTP:
GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / GTP / GTP, エネルギー貯蔵分子*YM

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分子 #5: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 2 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #6: PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID GUANYLATE ESTER

分子名称: PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID GUANYLATE ESTER / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: G2P
分子量理論値: 521.208 Da
Chemical component information

ChemComp-G2P:
PHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID GUANYLATE ESTER / GMPCPP / GMP-CPP, エネルギー貯蔵分子類似体*YM

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析らせん対称体再構成法
試料の集合状態filament

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試料調製

濃度3.7 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度式名称
50.0 mMC4H11NO3Tris
20.0 mMKClpotassium chloride
2.0 mMMgCl2Magnesium chloride
2.0 mMC4H10O2S2Dithiothreitol
グリッドモデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / 支持フィルム - 材質: GOLD / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 0.0003 kPa
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 296 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
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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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI POLARA 300
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 335 / 平均露光時間: 18.0 sec. / 平均電子線量: 58.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.0 mm
実験機器
モデル: Tecnai Polara / 画像提供: FEI Company

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画像解析

最終 再構成想定した対称性 - らせんパラメータ - Δz: 8.93 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: -25.75 °
想定した対称性 - らせんパラメータ - 軸対称性: C1 (非対称)
解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 4.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION / 詳細: RELION 3D auto-refine / 使用した粒子像数: 73684
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

3jat


詳細: 3JAT was pseudosymmetrised in into different microtubule protofilament numbers using EMDB entries 5191-6. Kinesin decorated references were created using 3JAT and 3HQD.
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE / ソフトウェア - 名称: RELION
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

3hqd

精密化プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-7nb8:
Plasmodium falciparum kinesin-5 motor domain without nucleotide, complexed with 14 protofilament microtubule.

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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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