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- EMDB-7958: Cryo-EM of the GTP-bound human dynamin-1 polymer assembled on the... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-7958
タイトルCryo-EM of the GTP-bound human dynamin-1 polymer assembled on the membrane in the super constricted state
マップデータDelta-PRD human dynamin 1 assembled on lipid bilayer in the presence of GTP
試料
  • 複合体: GTP-bound human dynamin helical polymer encased around phosphatidylserine lipid bilayer membrane tube
    • タンパク質・ペプチド: Dynamin-1
キーワードdynamin family / gtpase / pleckstrin homology domain / membrane protein / ENDOCYTOSIS / HYDROLASE
機能・相同性
機能・相同性情報


clathrin coat assembly involved in endocytosis / vesicle scission / synaptic vesicle budding from presynaptic endocytic zone membrane / presynaptic endocytic zone membrane / dynamin GTPase / chromaffin granule / regulation of vesicle size / Toll Like Receptor 4 (TLR4) Cascade / Retrograde neurotrophin signalling / endosome organization ...clathrin coat assembly involved in endocytosis / vesicle scission / synaptic vesicle budding from presynaptic endocytic zone membrane / presynaptic endocytic zone membrane / dynamin GTPase / chromaffin granule / regulation of vesicle size / Toll Like Receptor 4 (TLR4) Cascade / Retrograde neurotrophin signalling / endosome organization / Formation of annular gap junctions / photoreceptor ribbon synapse / Gap junction degradation / membrane coat / Recycling pathway of L1 / phosphatidylinositol-3,4,5-trisphosphate binding / endocytic vesicle / EPH-ephrin mediated repulsion of cells / clathrin-coated pit / phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate binding / MHC class II antigen presentation / photoreceptor inner segment / receptor-mediated endocytosis / cell projection / modulation of chemical synaptic transmission / protein homooligomerization / receptor internalization / endocytosis / GDP binding / Clathrin-mediated endocytosis / presynapse / microtubule binding / protein homotetramerization / microtubule / GTPase activity / glutamatergic synapse / synapse / GTP binding / protein kinase binding / protein homodimerization activity / RNA binding / extracellular exosome / identical protein binding / plasma membrane / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Dynamin GTPase effector / Dynamin GTPase effector domain / Dynamin GTPase effector domain / Dynamin, GTPase region, conserved site / Dynamin-type guanine nucleotide-binding (G) domain signature. / Dynamin stalk domain / Dynamin central region / GTPase effector domain / GED domain profile. / Dynamin, GTPase domain ...Dynamin GTPase effector / Dynamin GTPase effector domain / Dynamin GTPase effector domain / Dynamin, GTPase region, conserved site / Dynamin-type guanine nucleotide-binding (G) domain signature. / Dynamin stalk domain / Dynamin central region / GTPase effector domain / GED domain profile. / Dynamin, GTPase domain / Dynamin, GTPase / Dynamin / Dynamin-type guanine nucleotide-binding (G) domain / Dynamin-type guanine nucleotide-binding (G) domain profile. / Dynamin, N-terminal / Dynamin family / PH domain / PH domain profile. / Pleckstrin homology domain. / Pleckstrin homology domain / PH-like domain superfamily / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
生物種Homo sapiens (ヒト)
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: 10.1 Å
データ登録者Kong L / Wang H
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM103310 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)S10 486 OD019994-01 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2018
タイトル: Cryo-EM of the dynamin polymer assembled on lipid membrane.
著者: Leopold Kong / Kem A Sochacki / Huaibin Wang / Shunming Fang / Bertram Canagarajah / Andrew D Kehr / William J Rice / Marie-Paule Strub / Justin W Taraska / Jenny E Hinshaw /
要旨: Membrane fission is a fundamental process in the regulation and remodelling of cell membranes. Dynamin, a large GTPase, mediates membrane fission by assembling around, constricting and cleaving the ...Membrane fission is a fundamental process in the regulation and remodelling of cell membranes. Dynamin, a large GTPase, mediates membrane fission by assembling around, constricting and cleaving the necks of budding vesicles. Here we report a 3.75 Å resolution cryo-electron microscopy structure of the membrane-associated helical polymer of human dynamin-1 in the GMPPCP-bound state. The structure defines the helical symmetry of the dynamin polymer and the positions of its oligomeric interfaces, which were validated by cell-based endocytosis assays. Compared to the lipid-free tetramer form, membrane-associated dynamin binds to the lipid bilayer with its pleckstrin homology domain (PHD) and self-assembles across the helical rungs via its guanine nucleotide-binding (GTPase) domain. Notably, interaction with the membrane and helical assembly are accommodated by a severely bent bundle signalling element (BSE), which connects the GTPase domain to the rest of the protein. The BSE conformation is asymmetric across the inter-rung GTPase interface, and is unique compared to all known nucleotide-bound states of dynamin. The structure suggests that the BSE bends as a result of forces generated from the GTPase dimer interaction that are transferred across the stalk to the PHD and lipid membrane. Mutations that disrupted the BSE kink impaired endocytosis. We also report a 10.1 Å resolution cryo-electron microscopy map of a super-constricted dynamin polymer showing localized conformational changes at the BSE and GTPase domains, induced by GTP hydrolysis, that drive membrane constriction. Together, our results provide a structural basis for the mechanism of action of dynamin on the lipid membrane.
履歴
登録2018年6月2日-
ヘッダ(付随情報) 公開2018年8月1日-
マップ公開2018年8月1日-
更新2024年3月13日-
現状2024年3月13日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.012
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.012
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6dlv
  • 表面レベル: 0.012
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • 原子モデルPDB-6dlv
  • Jmolによる作画
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ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_7958.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_7958.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 432.5 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Delta-PRD human dynamin 1 assembled on lipid bilayer in the presence of GTP
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.)
1.27 Å/pix.
x 484 pix.
= 614.68 Å		1.27 Å/pix.
x 484 pix.
= 614.68 Å		1.27 Å/pix.
x 484 pix.
= 614.68 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: 1.27 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: 0.012 / ムービー #1: 0.012
最小 - 最大-0.015274905 - 0.034602486
平均 (標準偏差)0.0007557499 (±0.0034005793)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ484484484
Spacing484484484
セルA=B=C: 614.68 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.271.271.27
M x/y/z484484484
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z614.680614.680614.680
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS484484484
D min/max/mean-0.0150.0350.001

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : GTP-bound human dynamin helical polymer encased around phosphatid...

全体名称: GTP-bound human dynamin helical polymer encased around phosphatidylserine lipid bilayer membrane tube
要素
  • 複合体: GTP-bound human dynamin helical polymer encased around phosphatidylserine lipid bilayer membrane tube
    • タンパク質・ペプチド: Dynamin-1

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超分子 #1: GTP-bound human dynamin helical polymer encased around phosphatid...

超分子名称: GTP-bound human dynamin helical polymer encased around phosphatidylserine lipid bilayer membrane tube
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 98 kDa/nm

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分子 #1: Dynamin-1

分子名称: Dynamin-1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO / EC番号: dynamin GTPase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 85.859148 KDa
組換発現生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
配列文字列: MGNRGMEDLI PLVNRLQDAF SAIGQNADLD LPQIAVVGGQ SAGKSSVLEN FVGRDFLPRG SGIVTRRPLV LQLVNATTEY AEFLHCKGK KFTDFEEVRL EIEAETDRVT GTNKGISPVP INLRVYSPHV LNLTLVDLPG MTKVPVGDQP PDIEFQIRDM L MQFVTKEN ...文字列:
MGNRGMEDLI PLVNRLQDAF SAIGQNADLD LPQIAVVGGQ SAGKSSVLEN FVGRDFLPRG SGIVTRRPLV LQLVNATTEY AEFLHCKGK KFTDFEEVRL EIEAETDRVT GTNKGISPVP INLRVYSPHV LNLTLVDLPG MTKVPVGDQP PDIEFQIRDM L MQFVTKEN CLILAVSPAN SDLANSDALK VAKEVDPQGQ RTIGVITKLD LMDEGTDARD VLENKLLPLR RGYIGVVNRS QK DIDGKKD ITAALAAERK FFLSHPSYRH LADRMGTPYL QKVLNQQLTN HIRDTLPGLR NKLQSQLLSI EKEVEEYKNF RPD DPARKT KALLQMVQQF AVDFEKRIEG SGDQIDTYEL SGGARINRIF HERFPFELVK MEFDEKELRR EISYAIKNIH GIRT GLFTP DMAFETIVKK QVKKIREPCL KCVDMVISEL ISTVRQCTKK LQQYPRLREE MERIVTTHIR EREGRTKEQV MLLID IELA YMNTNHEDFI GFANAQQRSN QMNKKKTSGN QDEILVIRKG WLTINNIGIM KGGSKEYWFV LTAENLSWYK DDEEKE KKY MLSVDNLKLR DVEKGFMSSK HIFALFNTEQ RNVYKDYRQL ELACETQEEV DSWKASFLRA GVYPERVGDK EKASETE EN GSDSFMHSMD PQLERQVETI RNLVDSYMAI VNKTVRDLMP KTIMHLMINN TKEFIFSELL ANLYSCGDQN TLMEESAE Q AQRRDEMLRM YHALKEALSI IGDINTT

UniProtKB: Dynamin-1

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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helical array

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試料調製

緩衝液pH: 7.2
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TECNAI 20
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: 36.0 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

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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: 14.63 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: 26.14 °
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: 10.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 14322
初期モデルモデルのタイプ: NONE / 詳細: used featureless cylinder as starting model
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE

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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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