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- EMDB-62232: CryoEM structure of microtubule bound with GAS2-GAR domain. -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-62232
タイトルCryoEM structure of microtubule bound with GAS2-GAR domain.
マップデータMiRP GAS2-GAR-MT raw map
試料
  • 複合体: Ternary complex of GAS2 GAR domain with alpha-tubulin and beta-tubulin
    • タンパク質・ペプチド: Tubulin beta chain
    • タンパク質・ペプチド: Detyrosinated tubulin alpha-1B chain
  • タンパク質・ペプチド: Growth arrest-specific protein 2
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードCytoskeleton / STRUCTURAL PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


initiation of primordial ovarian follicle growth / Caspase-mediated cleavage of cytoskeletal proteins / ovulation / regulation of Notch signaling pathway / basement membrane organization / Microtubule-dependent trafficking of connexons from Golgi to the plasma membrane / Resolution of Sister Chromatid Cohesion / Hedgehog 'off' state / Cilium Assembly / Intraflagellar transport ...initiation of primordial ovarian follicle growth / Caspase-mediated cleavage of cytoskeletal proteins / ovulation / regulation of Notch signaling pathway / basement membrane organization / Microtubule-dependent trafficking of connexons from Golgi to the plasma membrane / Resolution of Sister Chromatid Cohesion / Hedgehog 'off' state / Cilium Assembly / Intraflagellar transport / COPI-dependent Golgi-to-ER retrograde traffic / Mitotic Prometaphase / Carboxyterminal post-translational modifications of tubulin / RHOH GTPase cycle / EML4 and NUDC in mitotic spindle formation / Sealing of the nuclear envelope (NE) by ESCRT-III / Kinesins / PKR-mediated signaling / Separation of Sister Chromatids / The role of GTSE1 in G2/M progression after G2 checkpoint / Aggrephagy / RHO GTPases activate IQGAPs / RHO GTPases Activate Formins / HSP90 chaperone cycle for steroid hormone receptors (SHR) in the presence of ligand / MHC class II antigen presentation / Recruitment of NuMA to mitotic centrosomes / COPI-mediated anterograde transport / antral ovarian follicle growth / stress fiber / structural constituent of cytoskeleton / microtubule cytoskeleton organization / neuron migration / mitotic cell cycle / regulation of cell shape / microtubule cytoskeleton / microtubule binding / 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 / regulation of cell cycle / GTPase activity / apoptotic process / GTP binding / metal ion binding / membrane / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
GAR domain / GAR domain superfamily / Growth-Arrest-Specific Protein 2 Domain / GAR domain profile. / Growth-Arrest-Specific Protein 2 Domain / Calponin homology domain / Calponin homology (CH) domain / Calponin homology domain / CH domain superfamily / Calponin homology (CH) domain profile. ...GAR domain / GAR domain superfamily / Growth-Arrest-Specific Protein 2 Domain / GAR domain profile. / Growth-Arrest-Specific Protein 2 Domain / Calponin homology domain / Calponin homology (CH) domain / Calponin homology domain / CH domain superfamily / Calponin homology (CH) domain profile. / 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 beta chain / Growth arrest-specific protein 2 / Tubulin alpha-1B chain
類似検索 - 構成要素
生物種Mus musculus (ハツカネズミ) / Sus scrofa (ブタ)
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: 3.2 Å
データ登録者An J / Imasaki T / Narita A / Niwa S / Sasaki R / Makino T / Nitta R / Kikkawa M
資金援助 日本, 1件
OrganizationGrant number国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)21H04762, 21H05248 日本
引用ジャーナル: EMBO J / 年: 2025
タイトル: Dimerization of GAS2 mediates crosslinking of microtubules and F-actin.
著者: Jiancheng An / Tsuyoshi Imasaki / Akihiro Narita / Shinsuke Niwa / Ryohei Sasaki / Tsukasa Makino / Ryo Nitta / Masahide Kikkawa /
要旨: The spectraplakin family protein GAS2 was originally identified as a growth arrest-specific protein, and recent studies have revealed its involvement in multiple cellular processes. Its dual ...The spectraplakin family protein GAS2 was originally identified as a growth arrest-specific protein, and recent studies have revealed its involvement in multiple cellular processes. Its dual interaction with actin filaments and microtubules highlights its essential role in cytoskeletal organization, such as cell division, apoptosis, and possibly tumorigenesis. However, the structural basis of cytoskeletal dynamics regulation by GAS2 remains unclear. In this study, we present cryo-electron microscopy structures of the GAS2 type 3 calponin homology domain (CH3) in complex with F-actin at 2.8 Å resolution, thus solving the first type CH3 domain structure bound to F-actin and confirming its actin-binding activity. We also provide the first near-atomic resolution cryo-EM structure of the GAS2-GAR domain bound to microtubules and identify conserved microtubule-binding residues. Our biochemical experiments show that GAS2 promotes microtubule nucleation and polymerization, and that its C-terminal region is essential for dimerization, bundling of both F-actin and microtubules, and microtubule nucleation. As mutations leading to expression of C-terminally truncated GAS2 have been linked to hearing loss, these findings suggest that the disruption of GAS2-dependent cytoskeletal organisation could underlie auditory dysfunction.
履歴
登録2024年10月31日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年9月10日-
マップ公開2025年9月10日-
更新2025年9月10日-
現状2025年9月10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_62232.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_62232.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 600.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈MiRP GAS2-GAR-MT raw 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.)
0.83 Å/pix.
x 540 pix.
= 448.2 Å		0.83 Å/pix.
x 540 pix.
= 448.2 Å		0.83 Å/pix.
x 540 pix.
= 448.2 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: 0.83 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: 0.005
最小 - 最大-0.027385049 - 0.05814774
平均 (標準偏差)0.000109891815 (±0.003156251)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ540540540
Spacing540540540
セルA=B=C: 448.19998 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_62232_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: CryoSPARC GAS2-GAR-MT raw map

ファイルemd_62232_additional_1.map
注釈CryoSPARC GAS2-GAR-MT raw 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: MiRP GAS2-GAR-MT masked map

ファイルemd_62232_additional_2.map
注釈MiRP GAS2-GAR-MT masked 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: GAS2-FL-MT map

ファイルemd_62232_additional_3.map
注釈GAS2-FL-MT 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 map1 for GAS2-GAR-MT

ファイルemd_62232_half_map_1.map
注釈Half map1 for GAS2-GAR-MT
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 map2 for GAS2-GAR-MT

ファイルemd_62232_half_map_2.map
注釈half map2 for GAS2-GAR-MT
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 : Ternary complex of GAS2 GAR domain with alpha-tubulin and beta-tubulin

全体名称: Ternary complex of GAS2 GAR domain with alpha-tubulin and beta-tubulin
要素
  • 複合体: Ternary complex of GAS2 GAR domain with alpha-tubulin and beta-tubulin
    • タンパク質・ペプチド: Tubulin beta chain
    • タンパク質・ペプチド: Detyrosinated tubulin alpha-1B chain
  • タンパク質・ペプチド: Growth arrest-specific protein 2
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: Ternary complex of GAS2 GAR domain with alpha-tubulin and beta-tubulin

超分子名称: Ternary complex of GAS2 GAR domain with alpha-tubulin and beta-tubulin
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #2-#3
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)

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分子 #1: Growth arrest-specific protein 2

分子名称: Growth arrest-specific protein 2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 8.375974 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21 (大腸菌)
配列文字列:
LLDDAVKRIS EDPPCKCPTK FCVERLSQGR YRVGEKILFI RMLHNKHVMV RVGGGWETFA GYLLKHDPCR ML

UniProtKB: Growth arrest-specific protein 2

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分子 #2: Tubulin beta chain

分子名称: Tubulin beta chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Sus scrofa (ブタ)
分子量理論値: 47.825859 KDa
配列文字列: MREIVHIQAG QCGNQIGAKF WEVISDEHGI DPTGSYHGDS DLQLERINVY YNEAAGNKYV PRAILVDLEP GTMDSVRSGP FGQIFRPDN FVFGQSGAGN NWAKGHYTEG AELVDSVLDV VRKESESCDC LQGFQLTHSL GGGTGSGMGT LLISKIREEY P DRIMNTFS ...文字列:
MREIVHIQAG QCGNQIGAKF WEVISDEHGI DPTGSYHGDS DLQLERINVY YNEAAGNKYV PRAILVDLEP GTMDSVRSGP FGQIFRPDN FVFGQSGAGN NWAKGHYTEG AELVDSVLDV VRKESESCDC LQGFQLTHSL GGGTGSGMGT LLISKIREEY P DRIMNTFS VVPSPKVSDT VVEPYNATLS VHQLVENTDE TYCIDNEALY DICFRTLKLT TPTYGDLNHL VSATMSGVTT CL RFPGQLN ADLRKLAVNM VPFPRLHFFM PGFAPLTSRG SQQYRALTVP ELTQQMFDAK NMMAACDPRH GRYLTVAAVF RGR MSMKEV DEQMLNVQNK NSSYFVEWIP NNVKTAVCDI PPRGLKMSAT FIGNSTAIQE LFKRISEQFT AMFRRKAFLH WYTG EGMDE MEFTEAESNM NDLVSEYQQY Q

UniProtKB: Tubulin beta chain

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分子 #3: Detyrosinated tubulin alpha-1B chain

分子名称: Detyrosinated tubulin alpha-1B chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Sus scrofa (ブタ)
分子量理論値: 48.867195 KDa
配列文字列: MRECISIHVG QAGVQIGNAC WELYCLEHGI QPDGQMPSDK TIGGGDDSFN TFFSETGAGK HVPRAVFVDL EPTVIDEVRT GTYRQLFHP EQLITGKEDA ANNYARGHYT IGKEIIDLVL DRIRKLADQC TGLQGFLVFH SFGGGTGSGF TSLLMERLSV D YGKKSKLE ...文字列:
MRECISIHVG QAGVQIGNAC WELYCLEHGI QPDGQMPSDK TIGGGDDSFN TFFSETGAGK HVPRAVFVDL EPTVIDEVRT GTYRQLFHP EQLITGKEDA ANNYARGHYT IGKEIIDLVL DRIRKLADQC TGLQGFLVFH SFGGGTGSGF TSLLMERLSV D YGKKSKLE FSIYPAPQVS TAVVEPYNSI LTTHTTLEHS DCAFMVDNEA IYDICRRNLD IERPTYTNLN RLISQIVSSI TA SLRFDGA LNVDLTEFQT NLVPYPRIHF PLATYAPVIS AEKAYHEQLS VAEITNACFE PANQMVKCDP RHGKYMACCL LYR GDVVPK DVNAAIATIK TKRSIQFVDW CPTGFKVGIN YQPPTVVPGG DLAKVQRAVC MLSNTTAIAE AWARLDHKFD LMYA KRAFV HWYVGEGMEE GEFSEAREDM AALEKDYEEV GVDS

UniProtKB: Tubulin alpha-1B chain

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分子 #4: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: ZN
分子量理論値: 65.409 Da

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分子 #5: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 2 / 式: GTP
分子量理論値: 523.18 Da
Chemical component information

ChemComp-GTP:
GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / GTP, エネルギー貯蔵分子*YM

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分子 #6: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 2 / 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filament

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試料調製

緩衝液pH: 6.8 / 詳細: 80 mM PIPES, pH 6.8, 2 mM MgCl2, 1 mM EGTA, 1mM DTT
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 90 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 90 % / チャンバー内温度: 295 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 48.79 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: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.8 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm
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 再構成想定した対称性 - らせんパラメータ - Δz: 82.0 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: -25.71000 °
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: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 44922
CTF補正ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0) / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

1v5r

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

精密化プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-9kbw:
CryoEM structure of microtubule bound with GAS2-GAR domain.

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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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