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- EMDB-62874: Nucleotide-free kinesin-1 motor domain bound to the microtubule -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-62874
タイトルNucleotide-free kinesin-1 motor domain bound to the microtubule
マップデータ
試料
  • 複合体: Microtubule complex with Kinesin-1 motor domain
    • 複合体: kinesin-1
      • タンパク質・ペプチド: Kinesin-1 heavy chain
    • タンパク質・ペプチド: Tubulin alpha-1B chain
    • タンパク質・ペプチド: Tubulin beta chain
  • リガンド: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードKinesin / Microtubule / MOTOR PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of modification of synapse structure, modulating synaptic transmission / plus-end-directed vesicle transport along microtubule / cytoplasm organization / anterograde dendritic transport of neurotransmitter receptor complex / cytolytic granule membrane / anterograde neuronal dense core vesicle transport / mitocytosis / retrograde neuronal dense core vesicle transport / anterograde axonal protein transport / vesicle transport along microtubule ...regulation of modification of synapse structure, modulating synaptic transmission / plus-end-directed vesicle transport along microtubule / cytoplasm organization / anterograde dendritic transport of neurotransmitter receptor complex / cytolytic granule membrane / anterograde neuronal dense core vesicle transport / mitocytosis / retrograde neuronal dense core vesicle transport / anterograde axonal protein transport / vesicle transport along microtubule / lysosome localization / positive regulation of potassium ion transport / 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 / plus-end-directed microtubule motor activity / Kinesins / RHO GTPases activate KTN1 / RHO GTPases activate IQGAPs / RHO GTPases Activate Formins / kinesin complex / HSP90 chaperone cycle for steroid hormone receptors (SHR) in the presence of ligand / MHC class II antigen presentation / Recruitment of NuMA to mitotic centrosomes / microtubule motor activity / COPI-mediated anterograde transport / centrosome localization / mitochondrion transport along microtubule / COPI-dependent Golgi-to-ER retrograde traffic / ciliary rootlet / microtubule-based movement / stress granule disassembly / natural killer cell mediated cytotoxicity / synaptic vesicle transport / Insulin processing / postsynaptic cytosol / phagocytic vesicle / axon cytoplasm / dendrite cytoplasm / MHC class II antigen presentation / axon guidance / regulation of membrane potential / positive regulation of synaptic transmission, GABAergic / positive regulation of protein localization to plasma membrane / structural constituent of cytoskeleton / cellular response to type II interferon / centriolar satellite / microtubule cytoskeleton organization / neuron migration / Signaling by ALK fusions and activated point mutants / mitotic cell cycle / 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 / nuclear membrane / vesicle / microtubule / cadherin binding / GTPase activity / protein-containing complex binding / GTP binding / perinuclear region of cytoplasm / ATP hydrolysis activity / mitochondrion / ATP binding / metal ion binding / identical protein binding / membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Kinesin-like protein / Kinesin motor domain signature. / Kinesin motor domain, conserved site / Kinesin motor domain / Kinesin motor domain profile. / Kinesin motor, catalytic domain. ATPase. / Kinesin motor domain / Kinesin motor domain superfamily / Tubulin-beta mRNA autoregulation signal. / Alpha tubulin ...Kinesin-like protein / Kinesin motor domain signature. / Kinesin motor domain, conserved site / Kinesin motor domain / Kinesin motor domain profile. / Kinesin motor, catalytic domain. ATPase. / Kinesin motor domain / Kinesin motor domain superfamily / 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 / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Tubulin beta chain / Kinesin-1 heavy chain / Tubulin alpha-1B chain
類似検索 - 構成要素
生物種Sus scrofa (ブタ) / 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: 3.48 Å
データ登録者Makino T / Komori Y / Yanagisawa H / Tomishige M / Kikkawa M
資金援助 日本, 1件
OrganizationGrant number国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) 日本
引用ジャーナル: J Cell Biol / 年: 2025
タイトル: Tension-induced suppression of allosteric conformational changes coordinates kinesin-1 stepping.
著者: Tsukasa Makino / Ryo Kanada / Teppei Mori / Ken-Ichi Miyazono / Yuta Komori / Haruaki Yanagisawa / Shoji Takada / Masaru Tanokura / Masahide Kikkawa / Michio Tomishige /
要旨: Kinesin-1 walks along microtubules by alternating ATP hydrolysis and movement of its two motor domains ("head"). The detached head preferentially binds to the forward tubulin-binding site after ATP ...Kinesin-1 walks along microtubules by alternating ATP hydrolysis and movement of its two motor domains ("head"). The detached head preferentially binds to the forward tubulin-binding site after ATP binds to the microtubule-bound head, but the mechanism preventing premature microtubule binding while the partner head awaits ATP remains unknown. Here, we examined the role of the neck linker, the segment connecting two heads, in this mechanism. Structural analyses of the nucleotide-free head revealed a bulge just ahead of the neck linker's base, creating an asymmetric constraint on its mobility. While the neck linker can stretch freely backward, it must navigate around this bulge to extend forward. We hypothesized that increased neck linker tension suppresses premature binding of the tethered head, which was supported by molecular dynamics simulations and single-molecule fluorescence assays. These findings demonstrate a tension-dependent allosteric mechanism that coordinates the movement of two heads, where neck linker tension modulates the allosteric conformational changes rather than directly affecting the nucleotide state.
履歴
登録2024年12月26日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年4月23日-
マップ公開2025年4月23日-
更新2025年5月21日-
現状2025年5月21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_62874.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_62874.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.)
1.32 Å/pix.
x 200 pix.
= 264. Å		1.32 Å/pix.
x 200 pix.
= 264. Å		1.32 Å/pix.
x 200 pix.
= 264. 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: 1.32 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: 0.55
最小 - 最大-3.108791 - 4.601019
平均 (標準偏差)0.011150159 (±0.13407089)
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: 264.0 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_62874_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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ハーフマップ: #2

ファイルemd_62874_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_62874_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 : Microtubule complex with Kinesin-1 motor domain

全体名称: Microtubule complex with Kinesin-1 motor domain
要素
  • 複合体: Microtubule complex with Kinesin-1 motor domain
    • 複合体: kinesin-1
      • タンパク質・ペプチド: Kinesin-1 heavy chain
    • タンパク質・ペプチド: Tubulin alpha-1B chain
    • タンパク質・ペプチド: Tubulin beta chain
  • リガンド: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: Microtubule complex with Kinesin-1 motor domain

超分子名称: Microtubule complex with Kinesin-1 motor domain / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Sus scrofa (ブタ)

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超分子 #2: kinesin-1

超分子名称: kinesin-1 / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #3
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Tubulin alpha-1B chain

分子名称: Tubulin alpha-1B chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
EC番号: 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
由来(天然)生物種: Sus scrofa (ブタ)
分子量理論値: 50.204445 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 GVDSVEGEGE EEGEEY

UniProtKB: Tubulin alpha-1B chain

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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: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Sus scrofa (ブタ)
分子量理論値: 49.90777 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 QDATADEQGE FEEEGEEDEA

UniProtKB: Tubulin beta chain

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分子 #3: Kinesin-1 heavy chain

分子名称: Kinesin-1 heavy 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 40.263395 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MADLAECNIK VMCRFRPLNE SEVNRGDKYI AKFQGEDTVV IASKPYAFDR VFQSSTSQEQ VYNDCAKKIV KDVLEGYNGT IFAYGQTSS GKTHTMEGKL HDPEGMGIIP RIVQDIFNYI YSMDENLEFH IKVSYFEIYL DKIRDLLDVS KTNLSVHEDK N RVPYVKGC ...文字列:
MADLAECNIK VMCRFRPLNE SEVNRGDKYI AKFQGEDTVV IASKPYAFDR VFQSSTSQEQ VYNDCAKKIV KDVLEGYNGT IFAYGQTSS GKTHTMEGKL HDPEGMGIIP RIVQDIFNYI YSMDENLEFH IKVSYFEIYL DKIRDLLDVS KTNLSVHEDK N RVPYVKGC TERFVCSPDE VMDTIDEGKS NRHVAVTNMN EHSSRSHSIF LINVKQENTQ TEQKLSGKLY LVDLAGSEKV SK TGAEGAV LDEAKNINKS LSALGNVISA LAEGSTYVPY RDSKMTRILQ DSLGGNCRTT IVICCSPSSY NESETKSTLL FGQ RAKTIK NTVSVNVELT AEQWKKKYEK CKEGTHHHHH H

UniProtKB: Kinesin-1 heavy chain

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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: 4 / 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: 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
解析単粒子再構成法
試料の集合状態filament

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試料調製

緩衝液pH: 6.8
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
平均電子線量: 50.0 e/Å2
電子線加速電圧: 200 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 / 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）: 1.0 µm
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3) / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.48 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 74859
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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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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