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万見
- EMDB-50942: Xenopus laevis undecorated microtubule - 14 protofilament, 3-star... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-50942
タイトルXenopus laevis undecorated microtubule - 14 protofilament, 3-start helix
マップデータ
試料
  • 複合体: Undecorated tubulin lattice following polymerisation with GTP (no stabilising ligands).
    • タンパク質・ペプチド: Tubulin beta-4 chain
    • タンパク質・ペプチド: Tubulin alpha chain
  • リガンド: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードMicrotubule Tubulin Cytoskeleton Filament / PROTEIN FIBRIL
機能・相同性
機能・相同性情報


structural constituent of cytoskeleton / microtubule cytoskeleton organization / mitotic cell cycle / microtubule / hydrolase activity / GTPase activity / GTP binding / metal ion binding / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Tubulin-beta mRNA autoregulation signal. / Alpha tubulin / 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-beta mRNA autoregulation signal. / Alpha tubulin / 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 chain / Tubulin beta-4 chain
類似検索 - 構成要素
生物種Xenopus laevis (アフリカツメガエル)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.0 Å
データ登録者Troman LA / Moores CA
資金援助 英国, 4件
OrganizationGrant number国
Medical Research Council (MRC, United Kingdom)MR/R000352/1 英国
Medical Research Council (MRC, United Kingdom)MR/Y000633/1 英国
Wellcome Trust202679/Z/16/Z 英国
Wellcome Trust206166/Z/17/Z 英国
引用ジャーナル: Curr Biol / 年: 2025
タイトル: Mechanistic basis of temperature adaptation in microtubule dynamics across frog species.
著者: Luca Troman / Ella de Gaulejac / Abin Biswas / Jennifer Stiens / Benno Kuropka / Carolyn A Moores / Simone Reber /
要旨: Cellular processes are remarkably effective across diverse temperature ranges, even with highly conserved proteins. In the context of the microtubule cytoskeleton, which is critically involved in a ...Cellular processes are remarkably effective across diverse temperature ranges, even with highly conserved proteins. In the context of the microtubule cytoskeleton, which is critically involved in a wide range of cellular activities, this is particularly striking, as tubulin is one of the most conserved proteins while microtubule dynamic instability is highly temperature sensitive. Here, we leverage the diversity of natural tubulin variants from three closely related frog species that live at different temperatures. We determine the microtubule structure across all three species at between 3.0 and 3.6 Å resolution by cryo-electron microscopy and find small differences at the β-tubulin lateral interactions. Using in vitro reconstitution assays and quantitative biochemistry, we show that tubulin's free energy scales inversely with temperature. The observed weakening of lateral contacts and the low apparent activation energy for tubulin incorporation provide an explanation for the overall stability and higher growth rates of microtubules in cold-adapted frog species. This study thus broadens our conceptual framework for understanding microtubule dynamics and provides insights into how conserved cellular processes are tailored to different ecological niches.
履歴
登録2024年7月8日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年1月15日-
マップ公開2025年1月15日-
更新2025年2月12日-
現状2025年2月12日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_50942.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_50942.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 274.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

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明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.07 Å/pix.
x 416 pix.
= 443.872 Å		1.07 Å/pix.
x 416 pix.
= 443.872 Å		1.07 Å/pix.
x 416 pix.
= 443.872 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.067 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: 0.015
最小 - 最大-0.028012026 - 0.07883801
平均 (標準偏差)0.00031250805 (±0.0044248584)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ416416416
Spacing416416416
セルA=B=C: 443.872 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_50942_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: #1

ファイルemd_50942_additional_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_50942_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_50942_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 : Undecorated tubulin lattice following polymerisation with GTP (no...

全体名称: Undecorated tubulin lattice following polymerisation with GTP (no stabilising ligands).
要素
  • 複合体: Undecorated tubulin lattice following polymerisation with GTP (no stabilising ligands).
    • タンパク質・ペプチド: Tubulin beta-4 chain
    • タンパク質・ペプチド: Tubulin alpha chain
  • リガンド: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: Undecorated tubulin lattice following polymerisation with GTP (no...

超分子名称: Undecorated tubulin lattice following polymerisation with GTP (no stabilising ligands).
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
詳細: The native tubulin was isolated from the Xenopus eggs using TOG-affinity chromatography. Microtubules were polymerised on the cryo-EM grid.
由来(天然)生物種: Xenopus laevis (アフリカツメガエル) / 組織: Oocyte / 細胞中の位置: cytoplasm

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分子 #1: Tubulin beta-4 chain

分子名称: Tubulin beta-4 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: Xenopus laevis (アフリカツメガエル) / 組織: oocyte
分子量理論値: 49.86277 KDa
配列文字列: MREIVHLQAG QCGNQIGAKF WEVISDEHGI DPTGAYHGDS DLQLERINVY YNEATGGKYV PRAVLVDLEP GTMDSVRSGP FGQIFRPDN FVFGQSGAGN NWAKGHYTEG AELVDSVLDV VRKEAESCDC LQGFQLTHSL GGGTGSGMGT LLISKIREEY P DRIMNTFS ...文字列:
MREIVHLQAG QCGNQIGAKF WEVISDEHGI DPTGAYHGDS DLQLERINVY YNEATGGKYV PRAVLVDLEP GTMDSVRSGP FGQIFRPDN FVFGQSGAGN NWAKGHYTEG AELVDSVLDV VRKEAESCDC LQGFQLTHSL GGGTGSGMGT LLISKIREEY P DRIMNTFS VVPSPKVSDT VVEPYNATLS VHQLVENTDE TYCIDNEALY DICFRTLKLT TPTYGDLNHL VSATMSGVTT CL RFPGQLN ADLRKLAVNM VPFPRLHFFM PGFAPLTSRG SQQYRALTVP ELTQQMFDAK NMMAACDPRH GRYLTVAAIF RGR MSMKEV DEQMLNVQNK NSSYFVEWIP NNVKTAVCDI PPRGLKMSAT FIGNSTAIQE LFKRISEQFT AMFRRKAFLH WYTG EGMDE MEFTEAESNM NDLVSEYQQY QDATAEEEGE FEEGEEEENA

UniProtKB: Tubulin beta-4 chain

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分子 #2: Tubulin alpha chain

分子名称: Tubulin alpha 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: Xenopus laevis (アフリカツメガエル) / 組織: oocyte
分子量理論値: 50.118273 KDa
配列文字列: MRECISVHIG QAGVQMGNAC WELYCLEHGI QQDGIIPDDK TAVMDSSFGT FFSETGSGKH VPRAVFVDLE QTVIGEIRTG HYRSLFHPE QLITGKEDAA NNYARGHYTI GKEIVDSVLD RVRKMADQCS GLQGFLIFHS FGGGTGSGFT SLLMERLSVD Y GKKSKLEF ...文字列:
MRECISVHIG QAGVQMGNAC WELYCLEHGI QQDGIIPDDK TAVMDSSFGT FFSETGSGKH VPRAVFVDLE QTVIGEIRTG HYRSLFHPE QLITGKEDAA NNYARGHYTI GKEIVDSVLD RVRKMADQCS GLQGFLIFHS FGGGTGSGFT SLLMERLSVD Y GKKSKLEF SVYPAPQIST AVVEPYNSIL TTHTTLEHSD CAFMVDNEAI YDICNRNLDI ERPTYTNLNR LIGQIVSSIT AS LRFDGAL NVDLTEFQTN LVPYPRIHFP LVTYSPIISA EKAYHEQLSV PEITNACFEY SNQMVKCDPR RGKYMACCLL YRG DVVPKD VNAAIATIKT RKSIQFVDWC PTGFKVGINY QPPTAVPGGD LAKVQRAVCM LSNTTAIAEA WARLDHKFDL MYSK RAFVH WYVGEGMEEG EFSEAREDMA ALEKDYEEVG TESGDGGDEE EDEY

UniProtKB: Tubulin alpha chain

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分子 #3: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE

分子名称: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 6 / 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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分子 #4: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 6 / 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 #5: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 6 / 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
解析単粒子再構成法
試料の集合状態filament

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試料調製

濃度1.2 mg/mL
緩衝液pH: 6.8
構成要素:
濃度名称式
80.0 mMPIPES
1.0 mMEGTA
1.0 mMMagnesium chlorideMgCl2
1.0 mMGuanosine triphosphateGTP

詳細: BRB80 + 1 mM GTP
グリッドモデル: C-flat-2/2 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 40 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 0.00025 kPa
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 293 K / 装置: LEICA EM GP
詳細: The sample was incubated on the grid for 10 minutes within the Leica chamber to allow for tubulin polymerisation..

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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)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 22500 / 平均露光時間: 3.6 sec. / 平均電子線量: 50.4 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 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.1 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.6 µm / 倍率（公称値）: 81000
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

粒子像選択選択した数: 1018874
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1) / ソフトウェア - 詳細: AutoRefine
詳細: These are a subset of pseudo-particles following symmetry expansion of ~222,000 particles
使用した粒子像数: 1039991
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

初期モデルChain - Source name: Other / Chain - Initial model type: other
詳細: The 14-3 Xenopus tropicalis tubulin dimer model (this publication)
詳細Initially a tubulin dimer was docked into the density within ChimeraX. Amino acids were altered for this model using swapaa. Molecular dynamics force field-based model fitting was carried out by ISOLDE using unsharpened and deepEMhancer processed density. The model was refined through iterations of ISOLDE and Phenix real_space_refinement softwares.
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-9g0p:
Xenopus laevis undecorated microtubule - 14 protofilament, 3-start helix

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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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