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- EMDB-45591: Autoinhibited full-length LRRK2(I2020T) on microtubules with MLi-2 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-45591
タイトルAutoinhibited full-length LRRK2(I2020T) on microtubules with MLi-2
マップデータIT_Mli2
試料
  • 複合体: Full-length autoinhibited LRRK2 I2020T on microtubules
    • タンパク質・ペプチド: Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
  • リガンド: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: (2~{R},6~{S})-2,6-dimethyl-4-[6-[5-(1-methylcyclopropyl)oxy-1~{H}-indazol-3-yl]pyrimidin-4-yl]morpholine
キーワードKinase / GTPase / PROTEIN BINDING
機能・相同性
機能・相同性情報


caveola neck / 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 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 ...caveola neck / 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 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 SNARE complex assembly / 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 lysosomal lumen pH / amphisome / regulation of CAMKK-AMPK signaling cascade / negative regulation of GTPase activity / co-receptor binding / mitochondrion localization / regulation of dopamine receptor signaling pathway / regulation of retrograde transport, endosome to Golgi / regulation of neuron maturation / positive regulation of microglial cell activation / positive regulation of synaptic vesicle endocytosis / negative regulation of autophagosome assembly / cytoplasmic side of mitochondrial outer membrane / negative regulation of excitatory postsynaptic potential / JUN kinase kinase kinase activity / olfactory bulb development / neuron projection arborization / striatum development / multivesicular body, internal vesicle / regulation of dendritic spine morphogenesis / protein localization to mitochondrion / cellular response to dopamine / positive regulation of mitochondrial outer membrane permeabilization involved in apoptotic signaling pathway / endoplasmic reticulum organization / positive regulation of protein autoubiquitination / Wnt signalosome / positive regulation of programmed cell death / negative regulation of protein processing / GTP metabolic process / regulation of canonical Wnt signaling pathway / syntaxin-1 binding / regulation of reactive oxygen species metabolic process / lysosome organization / Golgi-associated vesicle / clathrin binding / regulation of locomotion / negative regulation of macroautophagy / PTK6 promotes HIF1A stabilization / protein kinase A binding / neuromuscular junction development / regulation of mitochondrial fission / regulation of cAMP/PKA signal transduction / Golgi organization / regulation of synaptic vesicle exocytosis / microvillus / exploration behavior / intracellular distribution of mitochondria / autolysosome / locomotory exploration behavior / endoplasmic reticulum exit site / neuron projection morphogenesis / negative regulation of Notch signaling pathway / regulation of synaptic vesicle endocytosis / MAP kinase kinase kinase activity / canonical Wnt signaling pathway / regulation of synaptic transmission, glutamatergic / negative regulation of endoplasmic reticulum stress-induced intrinsic apoptotic signaling pathway / Rho protein signal transduction / presynaptic cytosol / phagocytic vesicle / JNK cascade / cellular response to manganese ion / positive regulation of protein ubiquitination / positive regulation of autophagy / tubulin binding / dendrite cytoplasm / GTPase activator activity / SNARE binding / cellular response to starvation / excitatory postsynaptic potential / regulation of membrane potential / determination of adult lifespan / cellular response to reactive oxygen species / mitochondrion organization / trans-Golgi network / calcium-mediated signaling / mitochondrial membrane / regulation of protein stability / small GTPase binding / autophagy / endocytosis
類似検索 - 分子機能
: / : / : / LRRK2 ARM repeat / LRRK2 ANK repeat / LRRK2 beta propeller / : / C-terminal of Roc, COR-B domain / C-terminal of Roc (COR) domain / C-terminal of Roc, COR-A domain ...: / : / : / LRRK2 ARM repeat / LRRK2 ANK repeat / LRRK2 beta propeller / : / C-terminal of Roc, COR-B domain / 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)
手法サブトモグラム平均法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 7.8 Å
データ登録者Chen S / Villa E / Leschziner AE
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number
Aligning Science Across Parkinsons (ASAP)ASAP-000519 米国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用
ジャーナル: bioRxiv / : 2024
タイトル: Cryo-electron tomography reveals the microtubule-bound form of inactive LRRK2.
著者: Siyu Chen / Tamar Basiashvili / Joshua Hutchings / Marta Sanz Murillo / Amalia Villagran Suarez / Jaime Alegrio Louro / Andres E Leschziner / Elizabeth Villa /
要旨: Parkinson's Disease (PD) is the second most common neurodegenerative disorder. Mutations in leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2), a multi-domain protein containing both a kinase and a GTPase, are a ...Parkinson's Disease (PD) is the second most common neurodegenerative disorder. Mutations in leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2), a multi-domain protein containing both a kinase and a GTPase, are a leading cause of the familial form of PD. Pathogenic LRRK2 mutations increase LRRK2 kinase activity. While the bulk of LRRK2 is found in the cytosol, the protein associates with membranes where its Rab GTPase substrates are found, and under certain conditions, with microtubules. Integrative structural studies using single-particle cryo-electron microscopy (cryo-EM) and cryo-electron tomography (cryo-ET) have revealed the architecture of microtubule-associated LRRK2 filaments, and that formation of these filaments requires LRRK2's kinase to be in the active-like conformation. However, whether LRRK2 can interact with and form filaments on microtubules in its autoinhibited state, where the kinase domain is in the inactive conformation and the N-terminal LRR domain covers the kinase active site, was not known. Using cryo-ET, we show that full-length LRRK2 can oligomerize on microtubules in its autoinhibited state. Both WT-LRRK2 and PD-linked LRRK2 mutants formed filaments on microtubules. While these filaments are stabilized by the same interfaces seen in the active-LRRK2 filaments, we observed a new interface involving the N-terminal repeats that were disordered in the active-LRRK2 filaments. The helical parameters of the autoinhibited-LRRK2 filaments are different from those reported for the active-LRRK2 filaments. Finally, the autoinhibited-LRRK2 filaments are shorter and less regular, suggesting they are less stable.
#1: ジャーナル: Elife / : 2024
タイトル: Cryo-electron tomography reveals the microtubule-bound form of inactive LRRK2
著者: Chen S / Basiashvili T / Hutchings J / Sanz Murillo M / Villagran Suarez A / Alegrio Louro J / Leschziner AE / Villa E
履歴
登録2024年7月1日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年12月25日-
マップ公開2024年12月25日-
更新2025年1月1日-
現状2025年1月1日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

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_45591.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 27 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈IT_Mli2
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
Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
2.16 Å/pix.
x 192 pix.
= 414.912 Å
2.16 Å/pix.
x 192 pix.
= 414.912 Å
2.16 Å/pix.
x 192 pix.
= 414.912 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: 2.161 Å
密度
表面レベル登録者による: 1.0
最小 - 最大-2.6347623 - 5.085097
平均 (標準偏差)0.18537861 (±0.23316269)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ192192192
Spacing192192192
セルA=B=C: 414.912 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_45591_half_map_1.map
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_45591_half_map_2.map
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

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試料の構成要素

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全体 : Full-length autoinhibited LRRK2 I2020T on microtubules

全体名称: Full-length autoinhibited LRRK2 I2020T on microtubules
要素
  • 複合体: Full-length autoinhibited LRRK2 I2020T on microtubules
    • タンパク質・ペプチド: Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
  • リガンド: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: (2~{R},6~{S})-2,6-dimethyl-4-[6-[5-(1-methylcyclopropyl)oxy-1~{H}-indazol-3-yl]pyrimidin-4-yl]morpholine

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超分子 #1: Full-length autoinhibited LRRK2 I2020T on microtubules

超分子名称: Full-length autoinhibited LRRK2 I2020T on microtubules
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: 286.103 KDa

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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: 224.904875 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: HKLVLAALNR FIGNPGIQKC GLKVISSIVH FPDALEMLSL EGAMDSVLHT LQMYPDDQEI QCLGLSLIGY LITKKNVFIG TGHLLAKIL VSSLYRFKDV AEIQTKGFQT ILAILKLSAS FSKLLVHHSF DLVIFHQMSS NIMEQKDQQF LNLCCKCFAK V AMDDYLKN ...文字列:
HKLVLAALNR FIGNPGIQKC GLKVISSIVH FPDALEMLSL EGAMDSVLHT LQMYPDDQEI QCLGLSLIGY LITKKNVFIG TGHLLAKIL VSSLYRFKDV AEIQTKGFQT ILAILKLSAS FSKLLVHHSF DLVIFHQMSS NIMEQKDQQF LNLCCKCFAK V AMDDYLKN VMLERACDQN NSIMVECLLL LGADANQAKE GSSLICQVCE KESSPKLVEL LLNSGSREQD VRKALTISIG KG DSQIISL LLRRLALDVA NNSICLGGFC IGKVEPSWLG PLFPDKTSNL RKQTNIASTL ARMVIRYQMK SAVEEGTASG SDG NFSEDV LSKFDEWTFI PDSSMDSVFA QSDDLDSEGS EGSFLVKKKS NSISVGEFYR DAVLQRCSPN LQRHSNSLGP IFDH EDLLK RKRKILSSDD SLRSSKLQSH MRHSDSISSL ASEREYITSL DLSANELRDI DALSQKCCIS VHLEHLEKLE LHQNA LTSF PQQLCETLKS LTHLDLHSNK FTSFPSYLLK MSCIANLDVS RNDIGPSVVL DPTVKCPTLK QFNLSYNQLS FVPENL TDV VEKLEQLILE GNKISGICSP LRLKELKILN LSKNHISSLS ENFLEACPKV ESFSARMNFL AAMPFLPPSM TILKLSQ NK FSCIPEAILN LPHLRSLDMS SNDIQYLPGP AHWKSLNLRE LLFSHNQISI LDLSEKAYLW SRVEKLHLSH NKLKEIPP E IGCLENLTSL DVSYNLELRS FPNEMGKLSK IWDLPLDELH LNFDFKHIGC KAKDIIRFLQ QRLKKAVPYN RMKLMIVGN TGSGKTTLLQ QLMKTKKSDL GMQSATVGID VKDWPIQIRD KRKRDLVLNV WDFAGREEFY STHPHFMTQR ALYLAVYDLS KGQAEVDAM KPWLFNIKAR ASSSPVILVG THLDVSDEKQ RKACMSKITK ELLNKRGFPA IRDYHFVNAT EESDALAKLR K TIINESLN FKIRDQLVVG QLIPDCYVEL EKIILSERKN VPIEFPVIDR KRLLQLVREN QLQLDENELP HAVHFLNESG VL LHFQDPA LQLSDLYFVE PKWLCKIMAQ ILTVKVEGCP KHPKGIISRR DVEKFLSKKR KFPKNYMSQY FKLLEKFQIA LPI GEEYLL VPSSLSDHRP VIELPHCENS EIIIRLYEMP YFPMGFWSRL INRLLEISPY MLSGRERALR PNRMYWRQGI YLNW SPEAY CLVGSEVLDN HPESFLKITV PSCRKGCILL GQVVDHIDSL MEEWFPGLLE IDICGEGETL LKKWALYSFN DGEEH QKIL LDDLMKKAEE GDLLVNPDQP RLTIPISQIA PDLILADLPR NIMLNNDELE FEQAPEFLLG DGSFGSVYRA AYEGEE VAV KIFNKHTSLR LLRQELVVLC HLHHPSLISL LAAGIRPRML VMELASKGSL DRLLQQDKAS LTRTLQHRIA LHVADGL RY LHSAMIIYRD LKPHNVLLFT LYPNAAIIAK IADYGTAQYC CRMGIKTSEG TPGFRAPEVA RGNVIYNQQA DVYSFGLL L YDILTTGGRI VEGLKFPNEF DELEIQGKLP DPVKEYGCAP WPMVEKLIKQ CLKENPQERP TSAQVFDILN SAELVCLTR RILLPKNVIV ECMVATHHNS RNASIWLGCG HTDRGQLSFL DLNTEGYTSE EVADSRILCL ALVHLPVEKE SWIVSGTQSG TLLVINTED GKKRHTLEKM TDSVTCLYCN SFSKQSKQKN FLLVGTADGK LAIFEDKTVK LKGAAPLKIL NIGNVSTPLM C LSESTNST ERNVMWGGCG TKIFSFSNDF TIQKLIETRT SQLFSYAAFS DSNIITVVVD TALYIAKQNS PVVEVWDKKT EK LCGLIDC VHFLREVMVK ENKESKHKMS YSGRVKTLCL QKNTALWIGT GGGHILLLDL STRRLIRVIY NFCNSVRVMM TAQ LGSLKN VMLVLGYNRK NTEGTQKQKE IQSCLTVWDI NLPHEVQNLE KHIEVRKELA EKMRRTSVE

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 / : 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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分子 #3: (2~{R},6~{S})-2,6-dimethyl-4-[6-[5-(1-methylcyclopropyl)oxy-1~{H}...

分子名称: (2~{R},6~{S})-2,6-dimethyl-4-[6-[5-(1-methylcyclopropyl)oxy-1~{H}-indazol-3-yl]pyrimidin-4-yl]morpholine
タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 1 / : A1N
分子量理論値: 379.456 Da
Chemical component information

ChemComp-A1N:
(2~{R},6~{S})-2,6-dimethyl-4-[6-[5-(1-methylcyclopropyl)oxy-1~{H}-indazol-3-yl]pyrimidin-4-yl]morpholine / 5-(1-メチルシクロプロパン-1-イルオキシ)-3-[6-(2β,6β-ジメチルモルホリン-4-イル)ピリミジン-4(以下略)

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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
解析サブトモグラム平均法
試料の集合状態filament

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試料調製

濃度1.43 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度名称
20.0 mMHEPES
80.0 mMsodium chlorideNaCl
0.5 mMTCEP
2.5 mMmagnesium chlorideMgCl2
10.0 uMTAXOL
グリッドモデル: EMS Lacey Carbon / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: CONTINUOUS / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR
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
温度最低: 77.0 K / 最高: 90.0 K
ソフトウェア名称: SerialEM (ver. 4.6)
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 検出モード: COUNTING / デジタル化 - サイズ - 横: 4092 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 5760 pixel / 実像数: 1 / 平均露光時間: 0.65 sec. / 平均電子線量: 3.24 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 最大 デフォーカス(補正後): 5.5 µm / 最小 デフォーカス(補正後): 3.5 µm / 倍率(補正後): 42000 / 照射モード: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 5.0 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 3.0 µm / 倍率(公称値): 42000
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

最終 再構成使用したクラス数: 2 / 想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 7.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4) / 使用したサブトモグラム数: 60556
抽出トモグラム数: 131 / 使用した粒子像数: 65612 / 参照モデル: ab-initio / ソフトウェア - 名称: Dynamo
最終 3次元分類クラス数: 10 / 平均メンバー数/クラス: 30000 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

ソフトウェア名称: UCSF ChimeraX (ver. 1.7)
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-9cho:
Autoinhibited full-length LRRK2(I2020T) on microtubules with MLi-2

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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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