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- EMDB-62233: CryoEM structure of F-actin bound with GAS2-CH3 domain. -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-62233
タイトルCryoEM structure of F-actin bound with GAS2-CH3 domain.
マップデータsharpened map
試料
  • 複合体: Complex of F-actin with GAS2-CH3 domain
    • タンパク質・ペプチド: Growth arrest-specific protein 2
    • タンパク質・ペプチド: Actin, alpha skeletal muscle
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • 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 / cytoskeletal motor activator activity / antral ovarian follicle growth / myosin heavy chain binding / tropomyosin binding / actin filament bundle ...initiation of primordial ovarian follicle growth / Caspase-mediated cleavage of cytoskeletal proteins / ovulation / regulation of Notch signaling pathway / basement membrane organization / cytoskeletal motor activator activity / antral ovarian follicle growth / myosin heavy chain binding / tropomyosin binding / actin filament bundle / troponin I binding / filamentous actin / mesenchyme migration / actin filament bundle assembly / skeletal muscle myofibril / striated muscle thin filament / skeletal muscle thin filament assembly / actin monomer binding / skeletal muscle fiber development / stress fiber / titin binding / actin filament polymerization / actin filament / filopodium / 加水分解酵素; 酸無水物に作用; 酸無水物に作用・細胞または細胞小器官の運動に関与 / calcium-dependent protein binding / regulation of cell shape / lamellipodium / cell body / microtubule binding / regulation of cell cycle / hydrolase activity / protein domain specific binding / apoptotic process / calcium ion binding / positive regulation of gene expression / magnesium ion binding / ATP binding / identical protein 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. / Actins signature 1. / Actin, conserved site / Actins signature 2. / Actin/actin-like conserved site / Actins and actin-related proteins signature. / Actin / Actin family / Actin / ATPase, nucleotide binding domain
類似検索 - ドメイン・相同性
Growth arrest-specific protein 2 / Actin, alpha skeletal muscle
類似検索 - 構成要素
生物種Mus musculus (ハツカネズミ) / Oryctolagus cuniculus (ウサギ)
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: 2.8 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, 2件
OrganizationGrant number国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)21H04762, 21H05248 日本
Japan Agency for Medical Research and Development (AMED)JP22ama121002j002 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_62233.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_62233.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 216 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.)
0.83 Å/pix.
x 384 pix.
= 318.72 Å		0.83 Å/pix.
x 384 pix.
= 318.72 Å		0.83 Å/pix.
x 384 pix.
= 318.72 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: 0.0112
最小 - 最大-0.09346453 - 0.20898336
平均 (標準偏差)0.00007610787 (±0.0032709034)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ384384384
Spacing384384384
セルA=B=C: 318.72 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_62233_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: raw map

ファイルemd_62233_additional_1.map
注釈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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ハーフマップ: #2

ファイルemd_62233_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_62233_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 : Complex of F-actin with GAS2-CH3 domain

全体名称: Complex of F-actin with GAS2-CH3 domain
要素
  • 複合体: Complex of F-actin with GAS2-CH3 domain
    • タンパク質・ペプチド: Growth arrest-specific protein 2
    • タンパク質・ペプチド: Actin, alpha skeletal muscle
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: Complex of F-actin with GAS2-CH3 domain

超分子名称: Complex of F-actin with GAS2-CH3 domain / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
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: 2 / 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: 18.846986 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21 (大腸菌)
配列文字列:
MMCTALSPKV RSGPGLSDMH QYSQWLASRH EANLLPMKED LALWLTNLLG KEITAETFME KLDNGALLCQ LAATVQEKFK ESMDANKPA KTLPLKKIPC KASAPSGSFF ARDNTANFLS WCRDLGVDET CLFESEGLVL HKQPREVCLC LLELGRIAAR Y GVEPPGLI KL

UniProtKB: Growth arrest-specific protein 2

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分子 #2: Actin, alpha skeletal muscle

分子名称: Actin, alpha skeletal muscle / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
EC番号: 加水分解酵素; 酸無水物に作用; 酸無水物に作用・細胞または細胞小器官の運動に関与
由来(天然)生物種: Oryctolagus cuniculus (ウサギ)
分子量理論値: 41.227035 KDa
配列文字列: TTALVCDNGS GLVKAGFAGD DAPRAVFPSI VGRPRHQGVM VGMGQKDSYV GDEAQSKRGI LTLKYPIEHG IITNWDDMEK IWHHTFYNE LRVAPEEHPT LLTEAPLNPK ANREKMTQIM FETFNVPAMY VAIQAVLSLY ASGRTTGIVL DSGDGVTHNV P IYEGYALP ...文字列:
TTALVCDNGS GLVKAGFAGD DAPRAVFPSI VGRPRHQGVM VGMGQKDSYV GDEAQSKRGI LTLKYPIEHG IITNWDDMEK IWHHTFYNE LRVAPEEHPT LLTEAPLNPK ANREKMTQIM FETFNVPAMY VAIQAVLSLY ASGRTTGIVL DSGDGVTHNV P IYEGYALP HAIMRLDLAG RDLTDYLMKI LTERGYSFVT TAEREIVRDI KEKLCYVALD FENEMATAAS SSSLEKSYEL PD GQVITIG NERFRCPETL FQPSFIGMES AGIHETTYNS IMKCDIDIRK DLYANNVMSG GTTMYPGIAD RMQKEITALA PST MKIKII APPERKYSVW IGGSILASLS TFQQMWITKQ EYDEAGPSIV HRKC

UniProtKB: Actin, alpha skeletal muscle

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分子 #3: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 4 / 式: ADP
分子量理論値: 427.201 Da
Chemical component information

ChemComp-ADP:
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP, エネルギー貯蔵分子*YM

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分子 #4: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 4 / 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: 8
詳細: 50 mM Tris-HCl, pH 8.0, 200 mM KCl, 2 mM MgCl2, 1 mM EGTA, 4 mM 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
詳細: The grid was blotted for 4 s at force 10 and plunged into ethane immediately..

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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) / デジタル化 - サイズ - 横: 5760 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4092 pixel / 実像数: 6378 / 平均電子線量: 48.93 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）: 2.4 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm / 倍率（公称値）: 105000
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 - らせんパラメータ - Δz: 27.7445 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: -166.55 °
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: 2.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0b) / 使用した粒子像数: 412176
CTF補正ソフトウェア - 名称: CTFFIND (ver. 4.1)
詳細: CTF amplitude correction was performed following 3D reconstruction.
タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
Segment selection選択した数: 632290 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0b)
初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: AlphaFold AF-P11862-F1
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0b)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

2-f1


Chain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 温度因子: 111
得られたモデル

PDB-9kbx:
CryoEM structure of F-actin bound with GAS2-CH3 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)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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