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万見
- EMDB-21314: Cryo-EM structure of microtubule-bound KLP61F motor domain in the... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-21314
タイトルCryo-EM structure of microtubule-bound KLP61F motor domain in the AMPPNP state
マップデータmicrotubule-bound KLP61F motor domain in the AMPPNP state
試料
  • 複合体: Microtubule-bound KLP61F motor in the AMPPNP state
    • 複合体: microtubule
      • タンパク質・ペプチド: Tubulin alpha-1A chain
      • タンパク質・ペプチド: Tubulin beta chain
    • 複合体: KLP61F motor
      • タンパク質・ペプチド: Kinesin-like protein Klp61F
  • リガンド: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER
キーワードKinesin-5 / microtubules / mitotic spindles / AMPPNP state / cell cycle / MOTOR PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


aster / plus-end directed microtubule sliding / fusome organization / fusome / COPI-dependent Golgi-to-ER retrograde traffic / Kinesins / centrosome separation / mitotic spindle microtubule / spindle elongation / positive regulation of Golgi to plasma membrane protein transport ...aster / plus-end directed microtubule sliding / fusome organization / fusome / COPI-dependent Golgi-to-ER retrograde traffic / Kinesins / centrosome separation / mitotic spindle microtubule / spindle elongation / positive regulation of Golgi to plasma membrane protein transport / minus-end-directed microtubule motor activity / microtubule bundle formation / plus-end-directed microtubule motor activity / mitotic centrosome separation / microtubule associated complex / kinesin complex / microtubule-based movement / mitotic spindle pole / cytoskeletal motor activity / Golgi organization / protein secretion / mitotic spindle assembly / mitotic spindle organization / 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 / spindle microtubule / structural constituent of cytoskeleton / mitotic spindle / microtubule cytoskeleton organization / spindle / mitotic cell cycle / microtubule binding / microtubule / hydrolase activity / cell division / GTPase activity / GTP binding / Golgi apparatus / endoplasmic reticulum / ATP binding / nucleus / metal ion binding / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Kinesin-associated microtubule-binding domain / Kinesin-associated microtubule-binding / : / : / 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-associated microtubule-binding domain / Kinesin-associated microtubule-binding / : / : / 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 / Tubulin beta chain / Kinesin-like protein Klp61F
類似検索 - 構成要素
生物種Sus scrofa (ブタ) / 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 / 解像度: 4.4 Å
データ登録者Bodrug T / Wilson-Kubalek EM
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM110283 米国
National Science Foundation (NSF, United States)1615991 米国
引用ジャーナル: Elife / 年: 2020
タイトル: The kinesin-5 tail domain directly modulates the mechanochemical cycle of the motor domain for anti-parallel microtubule sliding.
著者: Tatyana Bodrug / Elizabeth M Wilson-Kubalek / Stanley Nithianantham / Alex F Thompson / April Alfieri / Ignas Gaska / Jennifer Major / Garrett Debs / Sayaka Inagaki / Pedro Gutierrez / Larisa ...著者: Tatyana Bodrug / Elizabeth M Wilson-Kubalek / Stanley Nithianantham / Alex F Thompson / April Alfieri / Ignas Gaska / Jennifer Major / Garrett Debs / Sayaka Inagaki / Pedro Gutierrez / Larisa Gheber / Richard J McKenney / Charles Vaughn Sindelar / Ronald Milligan / Jason Stumpff / Steven S Rosenfeld / Scott T Forth / Jawdat Al-Bassam /
要旨: Kinesin-5 motors organize mitotic spindles by sliding apart microtubules. They are homotetramers with dimeric motor and tail domains at both ends of a bipolar minifilament. Here, we describe a ...Kinesin-5 motors organize mitotic spindles by sliding apart microtubules. They are homotetramers with dimeric motor and tail domains at both ends of a bipolar minifilament. Here, we describe a regulatory mechanism involving direct binding between tail and motor domains and its fundamental role in microtubule sliding. Kinesin-5 tails decrease microtubule-stimulated ATP-hydrolysis by specifically engaging motor domains in the nucleotide-free or ADP states. Cryo-EM reveals that tail binding stabilizes an open motor domain ATP-active site. Full-length motors undergo slow motility and cluster together along microtubules, while tail-deleted motors exhibit rapid motility without clustering. The tail is critical for motors to zipper together two microtubules by generating substantial sliding forces. The tail is essential for mitotic spindle localization, which becomes severely reduced in tail-deleted motors. Our studies suggest a revised microtubule-sliding model, in which kinesin-5 tails stabilize motor domains in the microtubule-bound state by slowing ATP-binding, resulting in high-force production at both homotetramer ends.
履歴
登録2020年2月4日-
ヘッダ(付随情報) 公開2020年2月19日-
マップ公開2020年2月19日-
更新2024年3月6日-
現状2024年3月6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: 0.025
  • 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: 0.025
  • 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-6vpo
  • 表面レベル: 0.025
  • 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-6vpo
  • 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_21314.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_21314.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 2.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈microtubule-bound KLP61F motor domain in the AMPPNP state
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.31 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.025 / ムービー #1: 0.025
最小 - 最大-0.056669515 - 0.109821804
平均 (標準偏差)0.0019629127 (±0.015592641)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin250142126
サイズ1346479
Spacing6413479
セルA: 83.84 Å / B: 175.54 Å / C: 103.49 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.311.311.31
M x/y/z6413479
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z83.840175.540103.490
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-532-20
NX/NY/NZ1019393
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS142250126
NC/NR/NS6413479
D min/max/mean-0.0570.1100.002

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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 : Microtubule-bound KLP61F motor in the AMPPNP state

全体名称: Microtubule-bound KLP61F motor in the AMPPNP state
要素
  • 複合体: Microtubule-bound KLP61F motor in the AMPPNP state
    • 複合体: microtubule
      • タンパク質・ペプチド: Tubulin alpha-1A chain
      • タンパク質・ペプチド: Tubulin beta chain
    • 複合体: KLP61F motor
      • タンパク質・ペプチド: Kinesin-like protein Klp61F
  • リガンド: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER

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超分子 #1: Microtubule-bound KLP61F motor in the AMPPNP state

超分子名称: Microtubule-bound KLP61F motor in the AMPPNP state / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3

+
超分子 #2: microtubule

超分子名称: microtubule / 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: KLP61F motor

超分子名称: KLP61F motor / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #3
由来(天然)生物種: Drosophila melanogaster (キイロショウジョウバエ)

+
分子 #1: Tubulin alpha-1A chain

分子名称: Tubulin alpha-1A 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: Sus scrofa (ブタ)
分子量理論値: 50.121266 KDa
配列文字列: MRECISIHVG QAGVQIGNAC WELYCLEHGI QPDGQMPSDK TIGGGDDSFN TFFSETGAGK HVPRAVFVDL EPTVIDEVRT GTYRQLFHP EQLITGKEDA ANNYARGHYT IGKEIIDLVL DRIRKLADQC TGLQGFSVFH SFGGGTGSGF TSLLMERLSV D YGKKSKLE ...文字列:
MRECISIHVG QAGVQIGNAC WELYCLEHGI QPDGQMPSDK TIGGGDDSFN TFFSETGAGK HVPRAVFVDL EPTVIDEVRT GTYRQLFHP EQLITGKEDA ANNYARGHYT IGKEIIDLVL DRIRKLADQC TGLQGFSVFH SFGGGTGSGF TSLLMERLSV D YGKKSKLE FSIYPAPQVS TAVVEPYNSI LTTHTTLEHS DCAFMVDNEA IYDICRRNLD IERPTYTNLN RLIGQIVSSI TA SLRFDGA LNVDLTEFQT NLVPYPRAHF PLATYAPVIS AEKAYHEQLS VAEITNACFE PANQMVKCDP RHGKYMACCL LYR GDVVPK DVNAAIATIK TKRTIQFVDW CPTGFKVGIN YEPPTVVPGG DLAKVQRAVC MLSNTTAIAE AWARLDHKFD LMYA KRAFV HWYVGEGMEE GEFSEAREDM AALEKDYEEV GVDSVEGEGE EEGEEY

UniProtKB: Tubulin alpha-1A 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: Sus scrofa (ブタ)
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

UniProtKB: Tubulin beta chain

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分子 #3: Kinesin-like protein Klp61F

分子名称: Kinesin-like protein Klp61F / 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: Drosophila melanogaster (キイロショウジョウバエ)
分子量理論値: 42.627336 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MDISGGNTSR QPQKKSNQNI QVYVRVRPLN SRERCIRSAE VVDVVGPREV VTRHTLDSKL TKKFTFDRSF GPESKQCDVY SVVVSPLIE EVLNGYNCTV FAYGQTGTGK THTMVGNETA ELKSSWEDDS DIGIIPRALS HLFDELRMME VEYTMRISYL E LYNEELCD ...文字列:
MDISGGNTSR QPQKKSNQNI QVYVRVRPLN SRERCIRSAE VVDVVGPREV VTRHTLDSKL TKKFTFDRSF GPESKQCDVY SVVVSPLIE EVLNGYNCTV FAYGQTGTGK THTMVGNETA ELKSSWEDDS DIGIIPRALS HLFDELRMME VEYTMRISYL E LYNEELCD LLSTDDTTKI RIFDDSTKKG SVIIQGLEEI PVHSKDDVYK LLEKGKERRK TATTLMNAQS SRSHTVFSIV VH IRENGIE GEDMLKIGKL NLVDLAGSEN VSKAGNEKGI RVRETVNINQ SLLTLGRVIT ALVDRAPHVP YRESKLTRLL QES LGGRTK TSIIATISPG HKDIEETLST LEYAHRAKNI QNKPEVNQKL TKKLEHHHHH H

UniProtKB: Kinesin-like protein Klp61F

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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: 1 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

+
分子 #6: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE

分子名称: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 6 / 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

+
分子 #7: PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER

分子名称: PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 1 / 式: ANP
分子量理論値: 506.196 Da
Chemical component information

ChemComp-ANP:
PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER / AMP-PNP / AMP-PNP, 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helical array

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試料調製

濃度0.1 mg/mL
緩衝液pH: 6.8
グリッドモデル: Quantifoil, UltrAuFoil, R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 400 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 90 % / チャンバー内温度: 298 K / 装置: HOMEMADE PLUNGER

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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: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
平均電子線量: 38.0 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
実験機器
モデル: Titan Krios / 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: 17.4 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: -34.61 °
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 / 使用した粒子像数: 39220
Segment selection選択した数: 73451 / ソフトウェア - 名称: FREALIGN
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT / 温度因子: 216 / 当てはまり具合の基準: Correlation coefficient
得られたモデル

PDB-6vpo:
Cryo-EM structure of microtubule-bound KLP61F motor domain in the AMPPNP state

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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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