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- EMDB-1340: The beginning of kinesin's force-generating cycle visualized at 9... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-1340
タイトルThe beginning of kinesin's force-generating cycle visualized at 9-A resolution.
マップデータ9-Angstrom map of nucleotide-free kinesin complexed to the microtubule
試料
  • 試料: Nucleotide-free kinesin bound to a 13-protofilament microtubule
  • タンパク質・ペプチド: Kinesin
  • タンパク質・ペプチド: Alpha-tubulin
  • タンパク質・ペプチド: Beta-tubulin
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of modification of synapse structure, modulating synaptic transmission / plus-end-directed vesicle transport along microtubule / cytoplasm organization / cytolytic granule membrane / anterograde dendritic transport of neurotransmitter receptor complex / mitocytosis / anterograde axonal protein transport / anterograde neuronal dense core vesicle transport / retrograde neuronal dense core vesicle transport / ciliary rootlet ...regulation of modification of synapse structure, modulating synaptic transmission / plus-end-directed vesicle transport along microtubule / cytoplasm organization / cytolytic granule membrane / anterograde dendritic transport of neurotransmitter receptor complex / mitocytosis / anterograde axonal protein transport / anterograde neuronal dense core vesicle transport / retrograde neuronal dense core vesicle transport / ciliary rootlet / lysosome localization / positive regulation of potassium ion transport / plus-end-directed microtubule motor activity / RHO GTPases activate KTN1 / Kinesins / positive regulation of axon guidance / vesicle transport along microtubule / centrosome localization / mitochondrion transport along microtubule / microtubule motor activity / kinesin complex / COPI-dependent Golgi-to-ER retrograde traffic / natural killer cell mediated cytotoxicity / microtubule-based movement / stress granule disassembly / Insulin processing / synaptic vesicle transport / postsynaptic cytosol / microtubule-based process / phagocytic vesicle / axon cytoplasm / MHC class II antigen presentation / dendrite cytoplasm / axon guidance / positive regulation of synaptic transmission, GABAergic / positive regulation of protein localization to plasma membrane / sperm end piece / regulation of membrane potential / structural constituent of cytoskeleton / cellular response to type II interferon / microtubule cytoskeleton organization / neuron migration / centriolar satellite / Signaling by ALK fusions and activated point mutants / mitotic cell cycle / microtubule cytoskeleton / nuclear membrane / microtubule binding / vesicle / 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 / microtubule / cadherin binding / protein heterodimerization activity / hydrolase activity / GTPase activity / GTP binding / protein-containing complex binding / perinuclear region of cytoplasm / ATP hydrolysis activity / mitochondrion / ATP binding / membrane / metal ion binding / identical protein binding / cytoplasm / cytosol
類似検索 - 分子機能
: / Kinesin-like protein / 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 ...: / Kinesin-like protein / 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
Tubulin alpha-1A chain / Kinesin-1 heavy chain / Tubulin beta-2B chain
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 9.0 Å
データ登録者Sindelar CV / Downing KH
引用ジャーナル: J Cell Biol / 年: 2007
タイトル: The beginning of kinesin's force-generating cycle visualized at 9-A resolution.
著者: Charles V Sindelar / Kenneth H Downing /
要旨: We have used cryo-electron microscopy of kinesin-decorated microtubules to resolve the structure of the motor protein kinesin's crucial nucleotide response elements, switch I and the switch II helix, ...We have used cryo-electron microscopy of kinesin-decorated microtubules to resolve the structure of the motor protein kinesin's crucial nucleotide response elements, switch I and the switch II helix, in kinesin's poorly understood nucleotide-free state. Both of the switch elements undergo conformational change relative to the microtubule-free state. The changes in switch I suggest a role for it in "ejecting" adenosine diphosphate when kinesin initially binds to the microtubule. The switch II helix has an N-terminal extension, apparently stabilized by conserved microtubule contacts, implying a microtubule activation mechanism that could convey the state of the bound nucleotide to kinesin's putative force-delivering element (the "neck linker"). In deriving this structure, we have adapted an image-processing technique, single-particle reconstruction, for analyzing decorated microtubules. The resulting reconstruction visualizes the asymmetric seam present in native, 13-protofilament microtubules, and this method will provide an avenue to higher-resolution characterization of a variety of microtubule- binding proteins, as well as the microtubule itself.
履歴
登録2007年3月12日-
ヘッダ(付随情報) 公開2007年3月13日-
マップ公開2007年6月7日-
更新2011年5月26日-
現状2011年5月26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: 0.065
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.065
  • 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-2p4n
  • 表面レベル: 0.065
  • 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-2p4n
  • 表面レベル: 0.065
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • 原子モデルPDB-2p4n
  • Jmol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

1340.gif

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_1340.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 21.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈9-Angstrom map of nucleotide-free kinesin complexed to the microtubule
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
2 Å/pix.
x 180 pix.
= 360. Å		2 Å/pix.
x 180 pix.
= 360. Å		2 Å/pix.
x 180 pix.
= 360. Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 2 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル1: 0.0766 / ムービー #1: 0.065
最小 - 最大-0.0903918 - 0.164345
平均 (標準偏差)0.00348294 (±0.0324056)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin-90-90-90
サイズ180180180
Spacing180180180
セルA=B=C: 360 Å
α=β=γ: 90 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z222
M x/y/z180180180
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z360.000360.000360.000
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-64-64-64
NX/NY/NZ128128128
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS-90-90-90
NC/NR/NS180180180
D min/max/mean-0.0900.1640.003

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Nucleotide-free kinesin bound to a 13-protofilament microtubule

全体名称: Nucleotide-free kinesin bound to a 13-protofilament microtubule
要素
  • 試料: Nucleotide-free kinesin bound to a 13-protofilament microtubule
  • タンパク質・ペプチド: Kinesin
  • タンパク質・ペプチド: Alpha-tubulin
  • タンパク質・ペプチド: Beta-tubulin

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超分子 #1000: Nucleotide-free kinesin bound to a 13-protofilament microtubule

超分子名称: Nucleotide-free kinesin bound to a 13-protofilament microtubule
タイプ: sample / ID: 1000
集合状態: The 13-protofilament microtubule forms a pseudo helix interrupted by a single seam
Number unique components: 3

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分子 #1: Kinesin

分子名称: Kinesin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / Name.synonym: K349
詳細: C220 "cys-lite" K349 construct: 6 of 8 native cysteines eliminated, introduced cysteine at position 220
コピー数: 1 / 集合状態: Monomer / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト) / 別称: Human
分子量実験値: 36.4134 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換プラスミド: BL21

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分子 #2: Alpha-tubulin

分子名称: Alpha-tubulin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / 詳細: Glycerol-free tubulin purchased from Cytoskeleton / コピー数: 1 / 集合状態: Dimer / 組換発現: No / データベース: NCBI
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト) / 別称: Human / 組織: Brain / 細胞中の位置: Brain
分子量実験値: 50.1279 KDa

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分子 #3: Beta-tubulin

分子名称: Beta-tubulin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / 詳細: Glycerol-free tubulin purchased from Cytoskeleton / コピー数: 1 / 集合状態: Dimer / 組換発現: No / データベース: NCBI
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト) / 別称: Human / 組織: Brain
分子量実験値: 49.9283 KDa

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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
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

緩衝液pH: 6.8 / 詳細: 25mM Pipes, 25mM NaCl, 2mM MgCl2, 1mM EGTA
グリッド詳細: 300 mesh copper grid
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内温度: 93 K / 装置: HOMEMADE PLUNGER / 詳細: Vitrification instrument: Home-built
手法: Grids were not glow discharged. Liquid was almost entirely wicked away prior to blotting. Blotting time was less than 0.5 sec.

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電子顕微鏡法

顕微鏡JEOL 4000EX
温度平均: 105 K
アライメント法Legacy - 非点収差: e.g objective lens astigmatism was corrected at 400,000 times magnification
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: OTHER / デジタル化 - サンプリング間隔: 6.3 µm / 実像数: 350 / 平均電子線量: 16 e/Å2 / ビット/ピクセル: 16
Tilt angle min0
Tilt angle max0
電子線加速電圧: 400 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 / Cs: 4.1 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm / 倍率（公称値）: 60000
試料ステージ試料ホルダー: Eucentric / 試料ホルダーモデル: GATAN LIQUID NITROGEN

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画像解析

CTF補正詳細: CTF correction was integrated into the back-projection process
最終 再構成アルゴリズム: OTHER / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 9.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.5 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: SPIDER
詳細: Data from 188 microtubules were incorporated into the final reconstruction
使用した粒子像数: 150000

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原子モデル構築 1

初期モデル(PDB ID:

1jff

,

1bg2

)
ソフトウェア名称: SITUS
詳細Protocol: Rigid body. Kinesin and tubulin were separately fitted into the final map using the program SITUS.
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT / 当てはまり具合の基準: Cross-correlation
得られたモデル

PDB-2p4n:
Human Monomeric Kinesin (1BG2) and Bovine Tubulin (1JFF) Docked into the 9-Angstrom Cryo-EM Map of Nucleotide-Free Kinesin Complexed to the 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://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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