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- EMDB-38989: Cryo-EM structure of full-length MICAL1 in the autoinhibited state -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-38989
タイトルCryo-EM structure of full-length MICAL1 in the autoinhibited state
マップデータ
試料
  • 複合体: full-length MICAL1 protein
    • タンパク質・ペプチド: [F-actin]-monooxygenase MICAL1
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE
キーワードMICAL1 / Monooxygenase / F-actin disassembly / autoinhibition / OXIDOREDUCTASE
機能・相同性
機能・相同性情報


hippocampal mossy fiber expansion / : / F-actin monooxygenase / F-actin monooxygenase activity / NAD(P)H oxidase (H2O2-forming) / sulfur oxidation / regulation of regulated secretory pathway / NAD(P)H oxidase H2O2-forming activity / oxidoreductase activity, acting on paired donors, with incorporation or reduction of molecular oxygen, NAD(P)H as one donor, and incorporation of one atom of oxygen / actin filament depolymerization ...hippocampal mossy fiber expansion / : / F-actin monooxygenase / F-actin monooxygenase activity / NAD(P)H oxidase (H2O2-forming) / sulfur oxidation / regulation of regulated secretory pathway / NAD(P)H oxidase H2O2-forming activity / oxidoreductase activity, acting on paired donors, with incorporation or reduction of molecular oxygen, NAD(P)H as one donor, and incorporation of one atom of oxygen / actin filament depolymerization / intermediate filament / actin filament bundle assembly / intercellular bridge / cytoskeleton organization / FAD binding / actin filament / monooxygenase activity / SH3 domain binding / small GTPase binding / actin filament binding / actin cytoskeleton / actin binding / Factors involved in megakaryocyte development and platelet production / midbody / endosome membrane / ciliary basal body / cilium / negative regulation of apoptotic process / protein kinase binding / signal transduction / nucleoplasm / metal ion binding / plasma membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Mical, Rossman domain / bMERB domain / Bivalent Mical/EHBP Rab binding domain / bMERB domain profile. / DUF3585 / : / LIM zinc-binding domain signature. / LIM domain / Zinc-binding domain present in Lin-11, Isl-1, Mec-3. / Zinc finger, LIM-type ...Mical, Rossman domain / bMERB domain / Bivalent Mical/EHBP Rab binding domain / bMERB domain profile. / DUF3585 / : / LIM zinc-binding domain signature. / LIM domain / Zinc-binding domain present in Lin-11, Isl-1, Mec-3. / Zinc finger, LIM-type / LIM domain profile. / FAD-binding domain / FAD binding domain / Calponin homology domain / Calponin homology (CH) domain / Calponin homology domain / CH domain superfamily / Calponin homology (CH) domain profile. / FAD/NAD(P)-binding domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
[F-actin]-monooxygenase MICAL1
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: 3.94 Å
データ登録者Niu F / Wei Z
資金援助 中国, 2件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)31971131 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32170697 中国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Autoinhibition and relief mechanisms for MICAL monooxygenases in F-actin disassembly.
著者: Leishu Lin / Jiayuan Dong / Shun Xu / Jinman Xiao / Cong Yu / Fengfeng Niu / Zhiyi Wei /
要旨: MICAL proteins represent a unique family of actin regulators crucial for synapse development, membrane trafficking, and cytokinesis. Unlike classical actin regulators, MICALs catalyze the oxidation ...MICAL proteins represent a unique family of actin regulators crucial for synapse development, membrane trafficking, and cytokinesis. Unlike classical actin regulators, MICALs catalyze the oxidation of specific residues within actin filaments to induce robust filament disassembly. The potent activity of MICALs requires tight control to prevent extensive damage to actin cytoskeleton. However, the molecular mechanism governing MICALs' activity regulation remains elusive. Here, we report the cryo-EM structure of MICAL1 in the autoinhibited state, unveiling a head-to-tail interaction that allosterically blocks enzymatic activity. The structure also reveals the assembly of C-terminal domains via a tripartite interdomain interaction, stabilizing the inhibitory conformation of the RBD. Our structural, biochemical, and cellular analyses elucidate a multi-step mechanism to relieve MICAL1 autoinhibition in response to the dual-binding of two Rab effectors, revealing its intricate activity regulation mechanisms. Furthermore, our mutagenesis study of MICAL3 suggests the conserved autoinhibition and relief mechanisms among MICALs.
履歴
登録2024年2月2日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年8月28日-
マップ公開2024年8月28日-
更新2024年9月25日-
現状2024年9月25日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_38989.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_38989.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 30.5 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
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.)
1.08 Å/pix.
x 200 pix.
= 215.2 Å		1.08 Å/pix.
x 200 pix.
= 215.2 Å		1.08 Å/pix.
x 200 pix.
= 215.2 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: 1.076 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: 0.1
最小 - 最大-0.0016506077 - 2.1085122
平均 (標準偏差)0.0018344056 (±0.031658344)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ200200200
Spacing200200200
セルA=B=C: 215.2 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_38989_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: #1

ファイルemd_38989_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 : full-length MICAL1 protein

全体名称: full-length MICAL1 protein
要素
  • 複合体: full-length MICAL1 protein
    • タンパク質・ペプチド: [F-actin]-monooxygenase MICAL1
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE

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超分子 #1: full-length MICAL1 protein

超分子名称: full-length MICAL1 protein / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 106 KDa

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分子 #1: [F-actin]-monooxygenase MICAL1

分子名称: [F-actin]-monooxygenase MICAL1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: F-actin monooxygenase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 118.014734 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MASPTSTNPA HAHFESFLQA QLCQDVLSSF QELCGALGLE PGGGLPQYHK IKDQLNYWSA KSLWTKLDKR AGQPVYQQGR ACTSTKCLV VGAGPCGLRV AVELALLGAR VVLVEKRTKF SRHNVLHLWP FTIHDLRALG AKKFYGRFCT GTLDHISIRQ L QLLLLKVA ...文字列:
MASPTSTNPA HAHFESFLQA QLCQDVLSSF QELCGALGLE PGGGLPQYHK IKDQLNYWSA KSLWTKLDKR AGQPVYQQGR ACTSTKCLV VGAGPCGLRV AVELALLGAR VVLVEKRTKF SRHNVLHLWP FTIHDLRALG AKKFYGRFCT GTLDHISIRQ L QLLLLKVA LLLGVEIHWG VTFTGLQPPP RKGSGWRAQL QPNPPAQLAN YEFDVLISAA GGKFVPEGFK VREMRGKLAI GI TANFVNG RTVEETQVPE ISGVARIYNQ SFFQSLLKAT GIDLENIVYY KDDTHYFVMT AKKQCLLRLG VLRQDWPDTN RLL GSANVV PEALQRFTRA AADFATHGKL GKLEFAQDAH GQPDVSAFDF TSMMRAESSA RVQEKHGARL LLGLVGDCLV EPFW PLGTG VARGFLAAFD AAWMVKRWAE GAESLEVLAE RESLYQLLSQ TSPENMHRNV AQYGLDPATR YPNLNLRAVT PNQVR DLYD VLAKEPVQRN NDKTDTGMPA TGSAGTQEEL LRWCQEQTAG YPGVHVSDLS SSWADGLALC ALVYRLQPGL LEPSEL QGL GALEATAWAL KVAENELGIT PVVSAQAVVA GSDPLGLIAY LSHFHSAFKS MAHSPGPVSQ ASPGTSSAVL FLSKLQR TL QRSRAKENAE DAGGKKLRLE MEAETPSTEV PPDPEPGVPL TPPSQHQEAG AGDLCALCGE HLYVLERLCV NGHFFHRS C FRCHTCEATL WPGGYEQHPG DGHFYCLQHL PQTDHKAEGS DRGPESPELP TPSENSMPPG LSTPTASQEG AGPVPDPSQ PTRRQIRLSS PERQRLSSLN LTPDPEMEPP PKPPRSCSAL ARHALESSFV GWGLPVQSPQ ALVAMEKEEK ESPFSSEEEE EDVPLDSDV EQALQTFAKT SGTMNNYPTW RRTLLRRAKE EEMKRFCKAQ TIQRRLNEIE AALRELEAEG VKLELALRRQ S SSPEQQKK LWVGQLLQLV DKKNSLVAEE AELMITVQEL NLEEKQWQLD QELRGYMNRE ENLKTAADRQ AEDQVLRKLV DL VNQRDAL IRFQEERRLS ELALGTGAQG

UniProtKB: [F-actin]-monooxygenase MICAL1

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分子 #2: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2 / 式: ZN
分子量理論値: 65.409 Da

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分子 #3: FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE

分子名称: FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 1 / 式: FAD
分子量理論値: 785.55 Da
Chemical component information

ChemComp-FAD:
FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE / FAD / FAD*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particle

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試料調製

濃度0.3 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
詳細: 50 mM Tris, pH 7.5, 100 mM NaCl, 2 mM MgCl2, 2 mM DTT.
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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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 / 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: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm
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: 9063162
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
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: 3.94 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.1) / 使用した粒子像数: 122086
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.1)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.1)

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原子モデル構築 1

初期モデル
PDB IDChain

2bry

source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

2dk9

source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

2co8

source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

5le0

source_name: PDB, initial_model_type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-8y6k:
Cryo-EM structure of full-length MICAL1 in the autoinhibited 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://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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