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- EMDB-25160: Undecorated 13pf E254N microtubule from recombinant human tubulin -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-25160
タイトルUndecorated 13pf E254N microtubule from recombinant human tubulin
マップデータ13pf E254N microtubule from recombinant human tubulin
試料
  • 複合体: Undecorated 13pf E254N microtubule from recombinant human 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-3 chain
  • リガンド: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードmicrotubule / cell division / cytoskeleton / GTPase / STRUCTURAL PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


netrin receptor binding / Post-chaperonin tubulin folding pathway / dorsal root ganglion development / Microtubule-dependent trafficking of connexons from Golgi to the plasma membrane / Cilium Assembly / cytoskeleton-dependent intracellular transport / Carboxyterminal post-translational modifications of tubulin / Intraflagellar transport / Sealing of the nuclear envelope (NE) by ESCRT-III / Formation of tubulin folding intermediates by CCT/TriC ...netrin receptor binding / Post-chaperonin tubulin folding pathway / dorsal root ganglion development / Microtubule-dependent trafficking of connexons from Golgi to the plasma membrane / Cilium Assembly / cytoskeleton-dependent intracellular transport / Carboxyterminal post-translational modifications of tubulin / Intraflagellar transport / Sealing of the nuclear envelope (NE) by ESCRT-III / Formation of tubulin folding intermediates by CCT/TriC / Gap junction assembly / Prefoldin mediated transfer of substrate to CCT/TriC / Kinesins / COPI-independent Golgi-to-ER retrograde traffic / Assembly and cell surface presentation of NMDA receptors / COPI-dependent Golgi-to-ER retrograde traffic / intercellular bridge / Recycling pathway of L1 / RHOH GTPase cycle / RHO GTPases activate IQGAPs / microtubule-based process / Hedgehog 'off' state / cytoplasmic microtubule / Activation of AMPK downstream of NMDARs / COPI-mediated anterograde transport / Mitotic Prometaphase / EML4 and NUDC in mitotic spindle formation / MHC class II antigen presentation / Resolution of Sister Chromatid Cohesion / Recruitment of NuMA to mitotic centrosomes / cellular response to interleukin-4 / peptide binding / HSP90 chaperone cycle for steroid hormone receptors (SHR) in the presence of ligand / axon guidance / cell periphery / filopodium / Translocation of SLC2A4 (GLUT4) to the plasma membrane / RHO GTPases Activate Formins / PKR-mediated signaling / structural constituent of cytoskeleton / mitotic spindle / microtubule cytoskeleton organization / HCMV Early Events / Aggrephagy / microtubule cytoskeleton / Separation of Sister Chromatids / The role of GTSE1 in G2/M progression after G2 checkpoint / mitotic cell cycle / lamellipodium / double-stranded RNA binding / growth cone / 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 / axon / cell division / GTPase activity / neuronal cell body / dendrite / ubiquitin protein ligase binding / GTP binding / structural molecule activity / extracellular exosome / nucleus / metal ion binding / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
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 ...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
Tubulin alpha-1B chain / Tubulin beta-3 chain
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
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: 3.8 Å
データ登録者LaFrance BJ / Greber BJ
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用
ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2022
タイトル: Structural transitions in the GTP cap visualized by cryo-electron microscopy of catalytically inactive microtubules.
著者: Benjamin J LaFrance / Johanna Roostalu / Gil Henkin / Basil J Greber / Rui Zhang / Davide Normanno / Chloe O McCollum / Thomas Surrey / Eva Nogales /
要旨: Microtubules (MTs) are polymers of αβ-tubulin heterodimers that stochastically switch between growth and shrinkage phases. This dynamic instability is critically important for MT function. It is ...Microtubules (MTs) are polymers of αβ-tubulin heterodimers that stochastically switch between growth and shrinkage phases. This dynamic instability is critically important for MT function. It is believed that GTP hydrolysis within the MT lattice is accompanied by destabilizing conformational changes and that MT stability depends on a transiently existing GTP cap at the growing MT end. Here, we use cryo-electron microscopy and total internal reflection fluorescence microscopy of GTP hydrolysis-deficient MTs assembled from mutant recombinant human tubulin to investigate the structure of a GTP-bound MT lattice. We find that the GTP-MT lattice of two mutants in which the catalytically active glutamate in α-tubulin was substituted by inactive amino acids (E254A and E254N) is remarkably plastic. Undecorated E254A and E254N MTs with 13 protofilaments both have an expanded lattice but display opposite protofilament twists, making these lattices distinct from the compacted lattice of wild-type GDP-MTs. End-binding proteins of the EB family have the ability to compact both mutant GTP lattices and to stabilize a negative twist, suggesting that they promote this transition also in the GTP cap of wild-type MTs, thereby contributing to the maturation of the MT structure. We also find that the MT seam appears to be stabilized in mutant GTP-MTs and destabilized in GDP-MTs, supporting the proposal that the seam plays an important role in MT stability. Together, these structures of catalytically inactive MTs add mechanistic insight into the GTP state of MTs, the stability of the GTP- and GDP-bound lattice, and our overall understanding of MT dynamic instability.
#1: ジャーナル: BioRxiv / 年: 2021
タイトル: Structural transitions in the GTP cap visualized by cryo-EM of catalytically inactive microtubules
著者: LaFrance BJ / Roostalu J / Henkin G / Greber BJ / Zhang R / Normanno D / McCollum C / Surrey T / Nogales E
履歴
登録2021年10月16日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年1月19日-
マップ公開2022年1月19日-
更新2024年6月5日-
現状2024年6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: 6.1
  • 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: 6.1
  • 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-7sja
  • 表面レベル: 6.1
  • 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-7sja
  • 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

emd_25160.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_25160.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 512 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈13pf E254N microtubule from recombinant human tubulin
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.)
1.15 Å/pix.
x 512 pix.
= 588.8 Å		1.15 Å/pix.
x 512 pix.
= 588.8 Å		1.15 Å/pix.
x 512 pix.
= 588.8 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: 1.15 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: 6.1 / ムービー #1: 6.1
最小 - 最大-15.7185135 - 25.437110000000001
平均 (標準偏差)-0.0012646371 (±1.3937054)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ512512512
Spacing512512512
セルA=B=C: 588.8 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.151.151.15
M x/y/z512512512
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z588.800588.800588.800
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS512512512
D min/max/mean-15.71925.437-0.001

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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 : Undecorated 13pf E254N microtubule from recombinant human tubulin

全体名称: Undecorated 13pf E254N microtubule from recombinant human tubulin
要素
  • 複合体: Undecorated 13pf E254N microtubule from recombinant human 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-3 chain
  • リガンド: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: Undecorated 13pf E254N microtubule from recombinant human tubulin

超分子名称: Undecorated 13pf E254N microtubule from recombinant human tubulin
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 102 KDa

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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: 6 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 51.018312 KDa
組換発現生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
配列文字列: MRECISIHVG QAGVQIGNAC WELYCLEHGI QPDGQMPSDK TIHHHHHHGG GDDSFNTFFS ETGAGKHVPR AVFVDLEPTV IDEVRTGTY RQLFHPEQLI TGKEDAANNY ARGHYTIGKE IIDLVLDRIR KLADQCTGLQ GFLVFHSFGG GTGSGFTSLL M ERLSVDYG ...文字列:
MRECISIHVG QAGVQIGNAC WELYCLEHGI QPDGQMPSDK TIHHHHHHGG GDDSFNTFFS ETGAGKHVPR AVFVDLEPTV IDEVRTGTY RQLFHPEQLI TGKEDAANNY ARGHYTIGKE IIDLVLDRIR KLADQCTGLQ GFLVFHSFGG GTGSGFTSLL M ERLSVDYG KKSKLEFSIY PAPQVSTAVV EPYNSILTTH TTLEHSDCAF MVDNEAIYDI CRRNLDIERP TYTNLNRLIS QI VSSITAS LRFDGALNVD LTNFQTNLVP YPRIHFPLAT YAPVISAEKA YHEQLSVAEI TNACFEPANQ MVKCDPRHGK YMA CCLLYR GDVVPKDVNA AIATIKTKRS IQFVDWCPTG FKVGINYQPP TVVPGGDLAK VQRAVCMLSN TTAIAEAWAR LDHK FDLMY AKRAFVHWYV GEGMEEGEFS EAREDMAALE KDYEEVGVDS VEGEGEEEGE EY

UniProtKB: Tubulin alpha-1B chain

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分子 #2: Tubulin beta-3 chain

分子名称: Tubulin beta-3 chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 51.276367 KDa
組換発現生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
配列文字列: MREIVHIQAG QCGNQIGAKF WEVISDEHGI DPSGNYVGDS DLQLERISVY YNEASSHKYV PRAILVDLEP GTMDSVRSGA FGHLFRPDN FIFGQSGAGN NWAKGHYTEG AELVDSVLDV VRKECENCDC LQGFQLTHSL GGGTGSGMGT LLISKVREEY P DRIMNTFS ...文字列:
MREIVHIQAG QCGNQIGAKF WEVISDEHGI DPSGNYVGDS DLQLERISVY YNEASSHKYV PRAILVDLEP GTMDSVRSGA FGHLFRPDN FIFGQSGAGN NWAKGHYTEG AELVDSVLDV VRKECENCDC LQGFQLTHSL GGGTGSGMGT LLISKVREEY P DRIMNTFS VVPSPKVSDT VVEPYNATLS IHQLVENTDE TYCIDNEALY DICFRTLKLA TPTYGDLNHL VSATMSGVTT SL RFPGQLN ADLRKLAVNM VPFPRLHFFM PGFAPLTARG SQQYRALTVP ELTQQMFDAK NMMAACDPRH GRYLTVATVF RGR MSMKEV DEQMLAIQSK NSSYFVEWIP NNVKVAVCDI PPRGLKMSST FIGNSTAIQE LFKRISEQFT AMFRRKAFLH WYTG EGMDE MEFTEAESNM NDLVSEYQQY QDATAEEEGE MYEDDEEESE AQGPKENLYF Q

UniProtKB: Tubulin beta-3 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: 12 / 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: 12 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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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4.2 mg/mL
緩衝液pH: 6.8
詳細: 80 mM PIPES, 1 mM EGTA, 5 mM MgCl2, 2 mM GTP, pH 6.8
グリッドモデル: C-flat-1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE
詳細42 uM [wildtype tubulin] assembled and pseudo-helical microtubules adsorbed onto the grid

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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 K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 40.0 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: 2.6 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.7 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 64000
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

詳細Images collected in super-resolution mode, Motioncorr2 5x5 binning of frames
最終 再構成使用したクラス数: 1
想定した対称性 - らせんパラメータ - Δz: 0.13 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: 83.45 °
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: 3.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: FREALIGN (ver. 9.11) / 使用した粒子像数: 13706
Segment selection詳細: Microtubules were picked within RELION 3.1 helical picking functionality and extracted along the filament with an 82A sliding box.
初期モデルモデルのタイプ: EMDB MAP
EMDB ID:

7973


詳細: For the 13pf model, EMD-7973 was low pass filtered to 50A to serve as an initial model. In house reconstructions of 12-15pf at 50A resolution were used to separate by PF.
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE / ソフトウェア - 名称: FREALIGN (ver. 9.11)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

6dpu


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT / 温度因子: 120 / 当てはまり具合の基準: Correlation Coefficient
得られたモデル

PDB-7sja:
Undecorated 13pf E254N microtubule from recombinant human tubulin

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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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