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万見
- EMDB-25906: Structure of Leucine Rich Repeat Kinase 2's ROC domain interactin... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-25906
タイトルStructure of Leucine Rich Repeat Kinase 2's ROC domain interacting with the microtubule facing the minus end
マップデータSharpened map
試料
  • 複合体: LRRK2RCKW filament bound to a 11-pf microtubule with MLi-2 present
    • タンパク質・ペプチド: Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
  • リガンド: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE
キーワードparkinson's disease / microtubule / kinase / gtpase / CYTOSOLIC PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


caveola neck / negative regulation of thioredoxin peroxidase activity by peptidyl-threonine phosphorylation / negative regulation of protein processing involved in protein targeting to mitochondrion / Wnt signalosome assembly / beta-catenin destruction complex binding / regulation of branching morphogenesis of a nerve / regulation of kidney size / regulation of neuron maturation / regulation of cell projection organization / tangential migration from the subventricular zone to the olfactory bulb ...caveola neck / negative regulation of thioredoxin peroxidase activity by peptidyl-threonine phosphorylation / negative regulation of protein processing involved in protein targeting to mitochondrion / Wnt signalosome assembly / beta-catenin destruction complex binding / regulation of branching morphogenesis of a nerve / regulation of kidney size / regulation of neuron maturation / regulation of cell projection organization / tangential migration from the subventricular zone to the olfactory bulb / protein localization to endoplasmic reticulum exit site / GTP-dependent protein kinase activity / regulation of neuroblast proliferation / regulation of ER to Golgi vesicle-mediated transport / peroxidase inhibitor activity / negative regulation of late endosome to lysosome transport / regulation of mitochondrial depolarization / negative regulation of protein targeting to mitochondrion / positive regulation of dopamine receptor signaling pathway / regulation of synaptic vesicle transport / regulation of CAMKK-AMPK signaling cascade / regulation of lysosomal lumen pH / amphisome / co-receptor binding / mitochondrion localization / negative regulation of excitatory postsynaptic potential / regulation of retrograde transport, endosome to Golgi / regulation of dopamine receptor signaling pathway / positive regulation of microglial cell activation / positive regulation of synaptic vesicle endocytosis / negative regulation of autophagosome assembly / cytoplasmic side of mitochondrial outer membrane / neuron projection arborization / regulation of cAMP/PKA signal transduction / olfactory bulb development / striatum development / multivesicular body, internal vesicle / regulation of dendritic spine morphogenesis / protein localization to mitochondrion / JUN kinase kinase kinase activity / cellular response to dopamine / endoplasmic reticulum organization / positive regulation of protein autoubiquitination / Wnt signalosome / positive regulation of programmed cell death / negative regulation of protein processing / GTP metabolic process / syntaxin-1 binding / regulation of canonical Wnt signaling pathway / negative regulation of GTPase activity / exploration behavior / regulation of reactive oxygen species metabolic process / lysosome organization / clathrin binding / Golgi-associated vesicle / regulation of locomotion / protein kinase A binding / phosphorylation / negative regulation of macroautophagy / PTK6 promotes HIF1A stabilization / neuromuscular junction development / regulation of synaptic vesicle exocytosis / regulation of mitochondrial fission / Golgi organization / intracellular distribution of mitochondria / locomotory exploration behavior / regulation of synaptic vesicle endocytosis / endoplasmic reticulum exit site / autolysosome / microvillus / MAP kinase kinase kinase activity / negative regulation of Notch signaling pathway / positive regulation of protein kinase activity / Rho protein signal transduction / cellular response to manganese ion / canonical Wnt signaling pathway / presynaptic cytosol / negative regulation of endoplasmic reticulum stress-induced intrinsic apoptotic signaling pathway / regulation of synaptic transmission, glutamatergic / phagocytic vesicle / JNK cascade / positive regulation of autophagy / dendrite cytoplasm / negative regulation of protein binding / peptidyl-threonine phosphorylation / positive regulation of MAP kinase activity / tubulin binding / GTPase activator activity / SNARE binding / neuron projection morphogenesis / cellular response to starvation / positive regulation of protein ubiquitination / regulation of membrane potential / excitatory postsynaptic potential / determination of adult lifespan / cellular response to reactive oxygen species / mitochondrion organization / trans-Golgi network / calcium-mediated signaling / mitochondrial membrane
類似検索 - 分子機能
LRRK2 ARM repeat / LRRK2 ANK repeat / LRRK2 beta propeller / : / C-terminal of Roc (COR) domain / C-terminal of Roc, COR-A domain / Ras of Complex, Roc, domain of DAPkinase / Roc domain profile. / Roc domain / Leucine-rich repeats, bacterial type ...LRRK2 ARM repeat / LRRK2 ANK repeat / LRRK2 beta propeller / : / C-terminal of Roc (COR) domain / C-terminal of Roc, COR-A domain / Ras of Complex, Roc, domain of DAPkinase / Roc domain profile. / Roc domain / Leucine-rich repeats, bacterial type / Leucine rich repeat / Leucine-rich repeat, typical subtype / Leucine-rich repeats, typical (most populated) subfamily / Leucine-rich repeat profile. / Leucine-rich repeat / Rab subfamily of small GTPases / Leucine-rich repeat domain superfamily / Ankyrin repeat-containing domain superfamily / Armadillo-like helical / Small GTP-binding protein domain / Armadillo-type fold / Serine/threonine-protein kinase, active site / Serine/Threonine protein kinases active-site signature. / WD40-repeat-containing domain superfamily / Protein kinase domain / Serine/Threonine protein kinases, catalytic domain / WD40/YVTN repeat-like-containing domain superfamily / Protein kinase, ATP binding site / Protein kinases ATP-binding region signature. / Protein kinase domain profile. / Protein kinase domain / Protein kinase-like domain superfamily / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
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: 5.2 Å
データ登録者Matyszewski M / Leschziner AE
資金援助 米国, 4件
OrganizationGrant number国
Other privateASAP-000519 米国
Michael J. Fox Foundation18321 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM121772 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM107214 米国
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2022
タイトル: Structural basis for Parkinson's disease-linked LRRK2's binding to microtubules.
著者: David M Snead / Mariusz Matyszewski / Andrea M Dickey / Yu Xuan Lin / Andres E Leschziner / Samara L Reck-Peterson /
要旨: Leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) is one of the most commonly mutated genes in familial Parkinson's disease (PD). Under some circumstances, LRRK2 co-localizes with microtubules in cells, an ...Leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) is one of the most commonly mutated genes in familial Parkinson's disease (PD). Under some circumstances, LRRK2 co-localizes with microtubules in cells, an association enhanced by PD mutations. We report a cryo-EM structure of the catalytic half of LRRK2, containing its kinase, in a closed conformation, and GTPase domains, bound to microtubules. We also report a structure of the catalytic half of LRRK1, which is closely related to LRRK2 but is not linked to PD. Although LRRK1's structure is similar to that of LRRK2, we find that LRRK1 does not interact with microtubules. Guided by these structures, we identify amino acids in LRRK2's GTPase that mediate microtubule binding; mutating them disrupts microtubule binding in vitro and in cells, without affecting LRRK2's kinase activity. Our results have implications for the design of therapeutic LRRK2 kinase inhibitors.
履歴
登録2022年1月12日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年12月28日-
マップ公開2022年12月28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

添付画像

emd_25906.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_25906.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Sharpened map
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.)
1.16 Å/pix.
x 300 pix.
= 348. Å		1.16 Å/pix.
x 300 pix.
= 348. Å		1.16 Å/pix.
x 300 pix.
= 348. 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: 1.16 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: 0.284
最小 - 最大-0.8642244 - 4.2824187
平均 (標準偏差)0.005826941 (±0.057406396)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 348.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_25906_msk_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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追加マップ: Non-sharpened map

ファイルemd_25906_additional_1.map
注釈Non-sharpened 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: Half map 1

ファイルemd_25906_half_map_1.map
注釈Half map 1
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: Half map 2

ファイルemd_25906_half_map_2.map
注釈Half map 2
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 : LRRK2RCKW filament bound to a 11-pf microtubule with MLi-2 present

全体名称: LRRK2RCKW filament bound to a 11-pf microtubule with MLi-2 present
要素
  • 複合体: LRRK2RCKW filament bound to a 11-pf microtubule with MLi-2 present
    • タンパク質・ペプチド: Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
  • リガンド: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE

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超分子 #1: LRRK2RCKW filament bound to a 11-pf microtubule with MLi-2 present

超分子名称: LRRK2RCKW filament bound to a 11-pf microtubule with MLi-2 present
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1

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分子 #1: Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2

分子名称: Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: non-specific serine/threonine protein kinase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 22.191762 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: YNRMKLMIVG NTGSGKTTLL QQLMKTKKSD LGMQSATVGI DVKDWPIQIR DKRKRDLVLN VWDFAGREEF YSTHPHFMTQ RALYLAVYD LSKGQAEVDA MKPWLFNIKA RASSSPVILV GTHLDVSDEK QRKACMSKIT KELLNKRGFP AIRDYHFVNA T EESDALAK ...文字列:
YNRMKLMIVG NTGSGKTTLL QQLMKTKKSD LGMQSATVGI DVKDWPIQIR DKRKRDLVLN VWDFAGREEF YSTHPHFMTQ RALYLAVYD LSKGQAEVDA MKPWLFNIKA RASSSPVILV GTHLDVSDEK QRKACMSKIT KELLNKRGFP AIRDYHFVNA T EESDALAK LRKTIINESL NFKIRDQLVV GQLIPD

UniProtKB: Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2

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分子 #2: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE

分子名称: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 2 / 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

緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度名称式
20.0 mMHEPES
80.0 mMSodium ChlorideNaCl
0.5 mMTCEP
2.5 mMMagnesium ChlorideMgCl2
20.0 uMGDP

詳細: This is the final dilution buffer. The incubation buffer consisted of 1x BRB80, 10% glycerol, 1mM DTT, 1mM GTP, 1mM MgCl2, 10 uM taxol, and 5 uM MLi-2. Sample was diluted 3-fold right before ...詳細: This is the final dilution buffer. The incubation buffer consisted of 1x BRB80, 10% glycerol, 1mM DTT, 1mM GTP, 1mM MgCl2, 10 uM taxol, and 5 uM MLi-2. Sample was diluted 3-fold right before freezing with the final buffer.
グリッドモデル: Homemade / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: LACEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 45 sec.
詳細: Using EMS LC-300 Lacey Carbon grids (Not homemade, EMS not a choice for grid company)
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K
詳細4.5 uM of LRRK2RCKW was allowed to incubate with 2.25 uM of tubulin dimer, causing both to co-polymerize. 5 uM of MLi-2 was present as well. The sample was diluted 3-fold right before freezing (1.5 uM LRRK2RCKW concentration final).

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 撮影したグリッド数: 2 / 平均露光時間: 10.0 sec. / 平均電子線量: 55.0 e/Å2 / 詳細: 250 ms frames
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 70.0 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）: 1.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm / 倍率（公称値）: 36000
試料ステージホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 557577
詳細: Filament Autopicker with templates created by manual picking. This is before symmetry expansion.
初期モデルモデルのタイプ: NONE
詳細: Featureless cylinder for the original helical reconstruction, then subunit from the helical reconstruction after reboxing and symmetry expansion.
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 5.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.2)
ソフトウェア - 詳細: local refinement, with non-uniform refinement turned off
詳細: Local refinement done on symmetry expanded helical reconstruction.
使用した粒子像数: 99854
初期 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

詳細Used AlphaFold model as initial model (Q5S007) using only the ROC domain. TUB1 was added to the initial refinement to prevent ROC model from entering density reserved for the microtubule. TUB1 was discarded after the initial refinement.
精密化プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-7thy:
Structure of Leucine Rich Repeat Kinase 2's ROC domain interacting with the microtubule facing the minus end

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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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