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- EMDB-20602: Cryo-EM structure of the 48-nm repeat unit of the doublet microtu... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-20602
タイトルCryo-EM structure of the 48-nm repeat unit of the doublet microtubule from Tetrahymena thermophila
マップデータ48-nm repeating unit of Tetrahymena doublet
試料
  • 細胞器官・細胞要素: 48nm-repeat of microtubule doublet
    • 複合体: Tubulin lattice
      • タンパク質・ペプチド: Tubulin alpha chain
      • タンパク質・ペプチド: Tubulin beta chain
  • リガンド: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE
キーワードcilia / doublet / axoneme / microtubule inner protein / STRUCTURAL PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


structural constituent of cytoskeleton / microtubule cytoskeleton organization / mitotic cell cycle / 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 / hydrolase activity / GTPase activity / GTP binding / metal ion binding / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
RIB43A / RIB43A / 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 ...RIB43A / RIB43A / 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
類似検索 - ドメイン・相同性
RIB43A protein / Tubulin alpha chain / Tubulin beta chain / Protofilament ribbon protein
類似検索 - 構成要素
生物種Tetrahymena thermophila (真核生物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.3 Å
データ登録者Ichikawa M / Khalifa AAZ / Vargas J / Basu K / Bui KH
資金援助 カナダ, 3件
OrganizationGrant number国
Natural Sciences and Engineering Research Council (NSERC, Canada)DG69462 カナダ
Canadian Institutes of Health Research (CIHR)PG388933 カナダ
Natural Sciences and Engineering Research Council (NSERC, Canada)RGPIN-2018-04813 カナダ
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2019
タイトル: Tubulin lattice in cilia is in a stressed form regulated by microtubule inner proteins.
著者: Muneyoshi Ichikawa / Ahmad Abdelzaher Zaki Khalifa / Shintaroh Kubo / Daniel Dai / Kaustuv Basu / Mohammad Amin Faghfor Maghrebi / Javier Vargas / Khanh Huy Bui /
要旨: Cilia, the hair-like protrusions that beat at high frequencies to propel a cell or move fluid around are composed of radially bundled doublet microtubules. In this study, we present a near-atomic ...Cilia, the hair-like protrusions that beat at high frequencies to propel a cell or move fluid around are composed of radially bundled doublet microtubules. In this study, we present a near-atomic resolution map of the doublet microtubule by cryoelectron microscopy. The map demonstrates that the network of microtubule inner proteins weaves into the tubulin lattice and forms an inner sheath. From mass spectrometry data and de novo modeling, we identified Rib43a proteins as the filamentous microtubule inner proteins in the protofilament ribbon region. The Rib43a-tubulin interaction leads to an elongated tubulin dimer distance every 2 dimers. In addition, the tubulin lattice structure with missing microtubule inner proteins (MIPs) by sarkosyl treatment shows significant longitudinal compaction and lateral angle change between protofilaments. These results are evidence that the MIPs directly affect and stabilize the tubulin lattice. It suggests that the doublet microtubule is an intrinsically stressed filament and that this stress could be manipulated in the regulation of ciliary waveforms.
履歴
登録2019年8月14日-
ヘッダ(付随情報) 公開2019年9月11日-
マップ公開2019年9月25日-
更新2024年3月20日-
現状2024年3月20日処理サイト: RCSB / 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: 0.045
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.045
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6u0h
  • 表面レベル: 0.045
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 原子モデル: PDB-6u0t
  • 表面レベル: 0.045
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 原子モデル: PDB-6u0u
  • 表面レベル: 0.045
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 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-6u0h
  • Jmolによる作画
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  • 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-6u0t
  • Jmolによる作画
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  • 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-6u0u
  • Jmolによる作画
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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_20602.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_20602.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 247.8 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈48-nm repeating unit of Tetrahymena doublet
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.)
1.75 Å/pix.
x 402 pix.
= 703.902 Å		1.75 Å/pix.
x 402 pix.
= 703.902 Å		1.75 Å/pix.
x 402 pix.
= 703.902 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: 1.751 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.045 / ムービー #1: 0.045
最小 - 最大-0.10797777 - 0.20274499
平均 (標準偏差)0.0025466024 (±0.012814775)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ402402402
Spacing402402402
セルA=B=C: 703.90204 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.7511.7511.751
M x/y/z402402402
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z703.902703.902703.902
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ1548552
NX/NY/NZ198170217
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS402402402
D min/max/mean-0.1080.2030.003

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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 : 48nm-repeat of microtubule doublet

全体名称: 48nm-repeat of microtubule doublet
要素
  • 細胞器官・細胞要素: 48nm-repeat of microtubule doublet
    • 複合体: Tubulin lattice
      • タンパク質・ペプチド: Tubulin alpha chain
      • タンパク質・ペプチド: Tubulin beta chain
  • リガンド: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE

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超分子 #1: 48nm-repeat of microtubule doublet

超分子名称: 48nm-repeat of microtubule doublet / タイプ: organelle_or_cellular_component / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Tetrahymena thermophila (真核生物) / 株: SB255 / Organelle: cilia / 細胞中の位置: cilia

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超分子 #2: Tubulin lattice

超分子名称: Tubulin lattice / 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: Tetrahymena thermophila (真核生物) / 株: SB255 / Organelle: cilia / 細胞中の位置: cilia

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分子 #1: Tubulin alpha chain

分子名称: Tubulin alpha 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: Tetrahymena thermophila (真核生物)
分子量理論値: 49.639035 KDa
組換発現生物種: Tetrahymena thermophila (真核生物)
配列文字列: MREVISIHVG QGGIQVGNAC WELFCLEHGI QPDGQMPSDK TIGGGDDAFN TFFSETGAGK HVPRAVFLDL EPTVIDEVRT GTYRQLFHP EQLISGKEDA ANNFARGHYT IGKEIVDLCL DRIRKLADNC TGLQGFLVFN SVGGGTGSGL GSLLLERLSV D YGKKSKLG ...文字列:
MREVISIHVG QGGIQVGNAC WELFCLEHGI QPDGQMPSDK TIGGGDDAFN TFFSETGAGK HVPRAVFLDL EPTVIDEVRT GTYRQLFHP EQLISGKEDA ANNFARGHYT IGKEIVDLCL DRIRKLADNC TGLQGFLVFN SVGGGTGSGL GSLLLERLSV D YGKKSKLG FTIYPSPQVS TAVVEPYNSI LSTHSLLEHT DVAVMLDNEA IYDICRRNLD IERPTYTNLN RLIAQVISSL TA SLRFDGA LNVDITEFQT NLVPYPRIHF MLSSYAPIIS AEKAYHEQLS VAEITNSAFE PANMMAKCDP RHGKYMACSM MYR GDVVPK DVNASIATIK TKRTIQFVDW CPTGFKVGIN YQPPTVVPGG DLAKVMRAVC MISNSTAIAE VFSRLDHKFD LMYA KRAFV HWYVGEGMEE GEFSEAREDL AALEKDYEEV GIETAEGEGE EEGY

UniProtKB: Tubulin alpha chain

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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: Tetrahymena thermophila (真核生物)
分子量理論値: 49.617676 KDa
組換発現生物種: Tetrahymena thermophila (真核生物)
配列文字列: MREIVHIQGG QCGNQIGAKF WEVISDEHGI DPTGTYHGDS DLQLERINVY YNEATGGRYV PRAILMDLEP GTMDSVRAGP FGQLFRPDN FVFGQTGAGN NWAKGHYTEG AELIDSVLDV VRKEAEGCDC LQGFQITHSL GGGTGSGMGT LLISKVREEY P DRIMETFS ...文字列:
MREIVHIQGG QCGNQIGAKF WEVISDEHGI DPTGTYHGDS DLQLERINVY YNEATGGRYV PRAILMDLEP GTMDSVRAGP FGQLFRPDN FVFGQTGAGN NWAKGHYTEG AELIDSVLDV VRKEAEGCDC LQGFQITHSL GGGTGSGMGT LLISKVREEY P DRIMETFS VVPSPKVSDT VVEPYNATLS VHQLVENADE CMVIDNEALY DICFRTLKLT TPTYGDLNHL VSAAMSGVTC CL RFPGQLN SDLRKLAVNL IPFPRLHFFM IGFAPLTSRG SQQYRALTVP ELTQQMFDAK NMMCAADPRH GRYLTASALF RGR MSTKEV DEQMLNVQNK NSSYFVEWIP NNIKSSICDI PPKGLKMAVT FVGNSTAIQE MFKRVAEQFT AMFRRKAFLH WYTG EGMDE MEFTEAESNM NDLVSEYQQY QDATAEEEGE FEEEEGEN

UniProtKB: Tubulin beta chain

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分子 #3: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / 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 #4: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #5: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE

分子名称: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: GDP
分子量理論値: 443.201 Da
Chemical component information

ChemComp-GDP:
GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / GDP / GDP, エネルギー貯蔵分子*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
解析単粒子再構成法
試料の集合状態filament

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試料調製

濃度2 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
グリッドモデル: Quantifoil R2/2 / 材質: COPPER / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 298 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: Blot force 3 for 5 seconds.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON II (4k x 4k)
検出モード: INTEGRATING / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-7 / 実像数: 5983 / 平均露光時間: 1.4 sec. / 平均電子線量: 45.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm
最大 デフォーカス（公称値）: 3.8000000000000003 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm / 倍率（公称値）: 59000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 60386
初期モデルモデルのタイプ: EMDB MAP
EMDB ID:

8537

最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 4.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0) / 詳細: Relion Gold Standard Refinement / 使用した粒子像数: 60386
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: SPIDER (ver. 19.02) / 詳細: Hel
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING
ソフトウェア: (名称: RELION (ver. 3.0), FREALIGN (ver. 9.03))
最終 3次元分類クラス数: 3 / ソフトウェア - 名称: FREALIGN (ver. 9.03)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL / 温度因子: 190
得られたモデル

PDB-6u0h:
Tubulin lattice of the ciliary doublet microtubule from Tetrahymena thermophila

PDB-6u0t:
Protofilament Ribbon Flagellar Proteins Rib43a-S

PDB-6u0u:
Protofilament Ribbon Flagellar Proteins Rib43a-L

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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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