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万見
- EMDB-21919: 14-protofilament, GMPCPP stabilized microtubule with nucleotide f... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-21919
タイトル14-protofilament, GMPCPP stabilized microtubule with nucleotide free kinesin
マップデータReconstruction from a 14-protofilament, GMPCPP-stabilized microtubule fully decorated with kinesin.
試料
  • 細胞器官・細胞要素: Microtubules stabilized with GMPCPP, fully decorated with kinesin in the nucleotide free state
    • タンパク質・ペプチド: alpha-Tubulin
    • タンパク質・ペプチド: beta-Tubulin
生物種Bos taurus (ウシ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.6 Å
データ登録者Debs GE / Cha M / Sindelar CV
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS) 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2020
タイトル: Dynamic and asymmetric fluctuations in the microtubule wall captured by high-resolution cryoelectron microscopy.
著者: Garrett E Debs / Michael Cha / Xueqi Liu / Andrew R Huehn / Charles V Sindelar /
要旨: Microtubules are tubular polymers with essential roles in numerous cellular activities. Structures of microtubules have been captured at increasing resolution by cryo-EM. However, dynamic properties ...Microtubules are tubular polymers with essential roles in numerous cellular activities. Structures of microtubules have been captured at increasing resolution by cryo-EM. However, dynamic properties of the microtubule are key to its function, and this behavior has proved difficult to characterize at a structural level due to limitations in existing structure determination methods. We developed a high-resolution cryo-EM refinement method that divides an imaged microtubule into its constituent protofilaments, enabling deviations from helicity and other sources of heterogeneity to be quantified and corrected for at the single-subunit level. We demonstrate that this method improves the resolution of microtubule 3D reconstructions and substantially reduces anisotropic blurring artifacts, compared with methods that utilize helical symmetry averaging. Moreover, we identified an unexpected, discrete behavior of the m-loop, which mediates lateral interactions between neighboring protofilaments and acts as a flexible hinge between them. The hinge angle adopts preferred values corresponding to distinct conformations of the m-loop that are incompatible with helical symmetry. These hinge angles fluctuate in a stochastic manner, and perfectly cylindrical microtubule conformations are thus energetically and entropically penalized. The hinge angle can diverge further from helical symmetry at the microtubule seam, generating a subpopulation of highly distorted microtubules. However, the seam-distorted subpopulation disappears in the presence of Taxol, a microtubule stabilizing agent. These observations provide clues into the structural origins of microtubule flexibility and dynamics and highlight the role of structural polymorphism in defining microtubule behavior.
履歴
登録2020年5月5日-
ヘッダ(付随情報) 公開2020年5月20日-
マップ公開2020年5月20日-
更新2020年8月5日-
現状2020年8月5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: 0.022
  • 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: 0.022
  • 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_21919.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_21919.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 15.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Reconstruction from a 14-protofilament, GMPCPP-stabilized microtubule fully decorated with kinesin.
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.)
1.3 Å/pix.
x 160 pix.
= 208. Å		1.3 Å/pix.
x 160 pix.
= 208. Å		1.3 Å/pix.
x 160 pix.
= 208. 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: 1.3 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: 0.022 / ムービー #1: 0.022
最小 - 最大-0.0377852 - 0.08832296
平均 (標準偏差)0.00072512304 (±0.0054488447)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ160160160
Spacing160160160
セルA=B=C: 208.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.31.31.3
M x/y/z160160160
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z208.000208.000208.000
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ352352352
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS160160160
D min/max/mean-0.0380.0880.001

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添付データ

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_21919_half_map_1.map
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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ハーフマップ: #2

ファイルemd_21919_half_map_2.map
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 : Microtubules stabilized with GMPCPP, fully decorated with kinesin...

全体名称: Microtubules stabilized with GMPCPP, fully decorated with kinesin in the nucleotide free state
要素
  • 細胞器官・細胞要素: Microtubules stabilized with GMPCPP, fully decorated with kinesin in the nucleotide free state
    • 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 #1: Microtubules stabilized with GMPCPP, fully decorated with kinesin...

超分子名称: Microtubules stabilized with GMPCPP, fully decorated with kinesin in the nucleotide free state
タイプ: organelle_or_cellular_component / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Bos taurus (ウシ)

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分子 #1: alpha-Tubulin

分子名称: alpha-Tubulin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Bos taurus (ウシ)
配列文字列: MRECISIHVG QAGVQIGNAC WELYCLEHGI QPDGQMPSDK TIGGGDDSFN TFFSETGAG KHVPRAVFVD LEPTVIDEVR TGTYRQLFHP EQLITGKEDA A NNYARGHY TIGKEIIDLV LDRIRKLADQ CTGLQGFLVF HSFGGGTGSG FT SLLMERL SVDYGKKSKL ...文字列:
MRECISIHVG QAGVQIGNAC WELYCLEHGI QPDGQMPSDK TIGGGDDSFN TFFSETGAG KHVPRAVFVD LEPTVIDEVR TGTYRQLFHP EQLITGKEDA A NNYARGHY TIGKEIIDLV LDRIRKLADQ CTGLQGFLVF HSFGGGTGSG FT SLLMERL SVDYGKKSKL EFSIYPAPQV STAVVEPYNS ILTTHTTLEH SDC AFMVDN EAIYDICRRN LDIERPTYTN LNRLISQIVS SITASLRFDG ALNV DLTEF QTNLVPYPRI HFPLATYAPV ISAEKAYHEQ LSVAEITNAC FEPAN QMVK CDPRHGKYMA CCLLYRGDVV PKDVNAAIAT IKTKRSIQFV DWCPTG FKV GINYQPPTVV PGGDLAKVQR AVCMLSNTTA IAEAWARLDH KFDLMYA KR AFVHWYVGEG MEEGEFSEAR EDMAALEKDY EEVGVDSVEG EGEEEGEE Y

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分子 #2: beta-Tubulin

分子名称: beta-Tubulin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Bos taurus (ウシ)
配列文字列: MREIVHIQAG QCGNQIGAKF WEVISDEHGI DPTGSYHGDS DLQLERINVY YNEATGNKY VPRAILVDLE PGTMDSVRSG PFGQIFRPDN FVFGQSGAGN N WAKGHYTE GAELVDSVLD VVRKESESCD CLQGFQLTHS LGGGTGSGMG TL LISKIRE EYPDRIMNTF ...文字列:
MREIVHIQAG QCGNQIGAKF WEVISDEHGI DPTGSYHGDS DLQLERINVY YNEATGNKY VPRAILVDLE PGTMDSVRSG PFGQIFRPDN FVFGQSGAGN N WAKGHYTE GAELVDSVLD VVRKESESCD CLQGFQLTHS LGGGTGSGMG TL LISKIRE EYPDRIMNTF SVMPSPKVSD TVVEPYNATL SVHQLVENTD ETY SIDNEA LYDICFRTLK LTTPTYGDLN HLVSATMSGV TTCLRFPGQL NADL RKLAV NMVPFPRLHF FMPGFAPLTS RGSQQYRALT VPELTQQMFD SKNMM AACD PRHGRYLTVA AIFRGRMSMK EVDEQMLNVQ NKNSSYFVEW IPNNVK TAV CDIPPRGLKM SATFIGNSTA IQELFKRISE QFTAMFRRKA FLHWYTG EG MDEMEFTEAE SNMNDLVSEY QQYQDATADE QGEFEEEEGE DEA

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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

緩衝液pH: 6.8
凍結凍結剤: ETHANE

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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)
検出モード: SUPER-RESOLUTION / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 4-20 / 平均電子線量: 65.0 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

CTF補正ソフトウェア - 名称: Gctf
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION / 使用した粒子像数: 403424
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION
FSC曲線 (解像度の算出)

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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)

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  • 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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