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- EMDB-8886: Cryo-EM structure of F-actin complexed with the beta-III-spectrin... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-8886
タイトルCryo-EM structure of F-actin complexed with the beta-III-spectrin actin-binding domain
マップデータCryo-EM structure of F-actin complexed with the beta-III-spectrin actin-binding domain
試料
  • 複合体: F-actin complexed with the spectrin actin-binding domain
    • タンパク質・ペプチド: Actin, cytoplasmic 1
    • タンパク質・ペプチド: Spectrin beta chain, non-erythrocytic 2
キーワードactin binding protein / filament / STRUCTURAL PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


structural constituent of synapse / postsynaptic spectrin-associated cytoskeleton / structural constituent of postsynapse / cerebellar Purkinje cell layer morphogenesis / spectrin / positive regulation of norepinephrine uptake / regulation of postsynaptic specialization assembly / paranodal junction / cellular response to cytochalasin B / bBAF complex ...structural constituent of synapse / postsynaptic spectrin-associated cytoskeleton / structural constituent of postsynapse / cerebellar Purkinje cell layer morphogenesis / spectrin / positive regulation of norepinephrine uptake / regulation of postsynaptic specialization assembly / paranodal junction / cellular response to cytochalasin B / bBAF complex / npBAF complex / nBAF complex / brahma complex / regulation of transepithelial transport / Formation of annular gap junctions / morphogenesis of a polarized epithelium / Formation of the dystrophin-glycoprotein complex (DGC) / structural constituent of postsynaptic actin cytoskeleton / Gap junction degradation / GBAF complex / Folding of actin by CCT/TriC / protein localization to adherens junction / regulation of G0 to G1 transition / Cell-extracellular matrix interactions / dense body / actin filament capping / Tat protein binding / postsynaptic actin cytoskeleton / Prefoldin mediated transfer of substrate to CCT/TriC / RSC-type complex / regulation of double-strand break repair / regulation of nucleotide-excision repair / Adherens junctions interactions / RHOF GTPase cycle / adherens junction assembly / apical protein localization / Sensory processing of sound by outer hair cells of the cochlea / Interaction between L1 and Ankyrins / tight junction / regulation of mitotic metaphase/anaphase transition / SWI/SNF complex / Sensory processing of sound by inner hair cells of the cochlea / positive regulation of T cell differentiation / cortical actin cytoskeleton / apical junction complex / positive regulation of double-strand break repair / maintenance of blood-brain barrier / regulation of norepinephrine uptake / parallel fiber to Purkinje cell synapse / nitric-oxide synthase binding / transporter regulator activity / cortical cytoskeleton / NuA4 histone acetyltransferase complex / establishment or maintenance of cell polarity / adult behavior / positive regulation of stem cell population maintenance / Recycling pathway of L1 / Regulation of MITF-M-dependent genes involved in pigmentation / brush border / regulation of G1/S transition of mitotic cell cycle / EPH-ephrin mediated repulsion of cells / negative regulation of cell differentiation / kinesin binding / RHO GTPases Activate WASPs and WAVEs / regulation of synaptic vesicle endocytosis / positive regulation of myoblast differentiation / RHO GTPases activate IQGAPs / regulation of protein localization to plasma membrane / positive regulation of double-strand break repair via homologous recombination / COPI-mediated anterograde transport / synapse assembly / vesicle-mediated transport / cytoskeleton organization / EPHB-mediated forward signaling / NCAM signaling for neurite out-growth / MHC class II antigen presentation / substantia nigra development / axonogenesis / calyx of Held / nitric-oxide synthase regulator activity / cell projection / Translocation of SLC2A4 (GLUT4) to the plasma membrane / FCGR3A-mediated phagocytosis / actin filament / adherens junction / positive regulation of cell differentiation / Regulation of endogenous retroelements by Piwi-interacting RNAs (piRNAs) / cell motility / RHO GTPases Activate Formins / Signaling by high-kinase activity BRAF mutants / MAP2K and MAPK activation / DNA Damage Recognition in GG-NER / phospholipid binding / Regulation of actin dynamics for phagocytic cup formation / kinetochore / B-WICH complex positively regulates rRNA expression / structural constituent of cytoskeleton / 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 / VEGFA-VEGFR2 Pathway / platelet aggregation
類似検索 - 分子機能
Pleckstrin homology domain, spectrin-type / Pleckstrin homology domain 9 / Pleckstrin homology domain / Spectrin, beta subunit / Spectrin repeat / Spectrin repeat / Actinin-type actin-binding domain signature 1. / Actinin-type actin-binding domain signature 2. / Actinin-type actin-binding domain, conserved site / Spectrin/alpha-actinin ...Pleckstrin homology domain, spectrin-type / Pleckstrin homology domain 9 / Pleckstrin homology domain / Spectrin, beta subunit / Spectrin repeat / Spectrin repeat / Actinin-type actin-binding domain signature 1. / Actinin-type actin-binding domain signature 2. / Actinin-type actin-binding domain, conserved site / Spectrin/alpha-actinin / Spectrin repeats / 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 / PH domain profile. / Pleckstrin homology domain. / Pleckstrin homology domain / ATPase, nucleotide binding domain / PH-like domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Spectrin beta chain, non-erythrocytic 2 / Actin, cytoplasmic 1
類似検索 - 構成要素
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 / ネガティブ染色法 / 解像度: 7.0 Å
データ登録者Wang F / Orlova A
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM81303 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM44757 米国
National Institutes of Health/National Institute on Aging (NIH/NIA)AG32961 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2017
タイトル: Structural basis for high-affinity actin binding revealed by a β-III-spectrin SCA5 missense mutation.
著者: Adam W Avery / Michael E Fealey / Fengbin Wang / Albina Orlova / Andrew R Thompson / David D Thomas / Thomas S Hays / Edward H Egelman /
要旨: Spinocerebellar ataxia type 5 (SCA5) is a neurodegenerative disease caused by mutations in the cytoskeletal protein β-III-spectrin. Previously, a SCA5 mutation resulting in a leucine-to-proline ...Spinocerebellar ataxia type 5 (SCA5) is a neurodegenerative disease caused by mutations in the cytoskeletal protein β-III-spectrin. Previously, a SCA5 mutation resulting in a leucine-to-proline substitution (L253P) in the actin-binding domain (ABD) was shown to cause a 1000-fold increase in actin-binding affinity. However, the structural basis for this increase is unknown. Here, we report a 6.9 Å cryo-EM structure of F-actin complexed with the L253P ABD. This structure, along with co-sedimentation and pulsed-EPR measurements, demonstrates that high-affinity binding caused by the CH2-localized mutation is due to opening of the two CH domains. This enables CH1 to bind actin aided by an unstructured N-terminal region that becomes α-helical upon binding. This helix is required for association with actin as truncation eliminates binding. Collectively, these results shed light on the mechanism by which β-III-spectrin, and likely similar actin-binding proteins, interact with actin, and how this mechanism can be perturbed to cause disease.
履歴
登録2017年8月14日-
ヘッダ(付随情報) 公開2017年9月6日-
マップ公開2017年11月22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: 0.95
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.95
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6anu
  • 表面レベル: 0.95
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 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-6anu
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
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_8886.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_8886.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 30.5 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Cryo-EM structure of F-actin complexed with the beta-III-spectrin actin-binding domain
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.)
1.05 Å/pix.
x 200 pix.
= 210. Å		1.05 Å/pix.
x 200 pix.
= 210. Å		1.05 Å/pix.
x 200 pix.
= 210. 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: 1.05 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: 0.95 / ムービー #1: 0.95
最小 - 最大-0.6216059 - 2.428842
平均 (標準偏差)0.12115186 (±0.32677585)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin-100-100-100
サイズ200200200
Spacing200200200
セルA=B=C: 209.99998 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.051.051.05
M x/y/z200200200
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z210.000210.000210.000
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS-100-100-100
NC/NR/NS200200200
D min/max/mean-0.6222.4290.121

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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 : F-actin complexed with the spectrin actin-binding domain

全体名称: F-actin complexed with the spectrin actin-binding domain
要素
  • 複合体: F-actin complexed with the spectrin actin-binding domain
    • タンパク質・ペプチド: Actin, cytoplasmic 1
    • タンパク質・ペプチド: Spectrin beta chain, non-erythrocytic 2

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超分子 #1: F-actin complexed with the spectrin actin-binding domain

超分子名称: F-actin complexed with the spectrin actin-binding domain
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)

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分子 #1: Actin, cytoplasmic 1

分子名称: Actin, cytoplasmic 1 / 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 41.78266 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MDDDIAALVV DNGSGMCKAG FAGDDAPRAV FPSIVGRPRH QGVMVGMGQK DSYVGDEAQS KRGILTLKYP IEHGIVTNWD DMEKIWHHT FYNELRVAPE EHPVLLTEAP LNPKANREKM TQIMFETFNT PAMYVAIQAV LSLYASGRTT GIVMDSGDGV T HTVPIYEG ...文字列:
MDDDIAALVV DNGSGMCKAG FAGDDAPRAV FPSIVGRPRH QGVMVGMGQK DSYVGDEAQS KRGILTLKYP IEHGIVTNWD DMEKIWHHT FYNELRVAPE EHPVLLTEAP LNPKANREKM TQIMFETFNT PAMYVAIQAV LSLYASGRTT GIVMDSGDGV T HTVPIYEG YALPHAILRL DLAGRDLTDY LMKILTERGY SFTTTAEREI VRDIKEKLCY VALDFEQEMA TAASSSSLEK SY ELPDGQV ITIGNERFRC PEALFQPSFL GMESCGIHET TFNSIMKCDV DIRKDLYANT VLSGGTTMYP GIADRMQKEI TAL APSTMK IKIIAPPERK YSVWIGGSIL ASLSTFQQMW ISKQEYDESG PSIVHRKCF

UniProtKB: Actin, cytoplasmic 1

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分子 #2: Spectrin beta chain, non-erythrocytic 2

分子名称: Spectrin beta chain, non-erythrocytic 2 / 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 32.857141 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MSSTLSPTDF DSLEIQGQYS DINNRWDLPD SDWDNDSSSA RLFERSRIKA LADEREAVQK KTFTKWVNSH LARVTCRVGD LYSDLRDGR NLLRLLEVLS GEILPKPTKG RMRIHCLENV DKALQFLKEQ KVHLENMGSH DIVDGNHRLT LGLVWTIILR F QIQDISVE ...文字列:
MSSTLSPTDF DSLEIQGQYS DINNRWDLPD SDWDNDSSSA RLFERSRIKA LADEREAVQK KTFTKWVNSH LARVTCRVGD LYSDLRDGR NLLRLLEVLS GEILPKPTKG RMRIHCLENV DKALQFLKEQ KVHLENMGSH DIVDGNHRLT LGLVWTIILR F QIQDISVE TEDNKEKKSA KDALLLWCQM KTAGYPNVNV HNFTTSWRDG LAFNAIVHKH RPDLLDFESL KKCNAHYNLQ NA FNLAEKE LGLTKPLDPE DVNVDQPDEK SIITYVATYY HYFSKMK

UniProtKB: Spectrin beta chain, non-erythrocytic 2

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実験情報

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構造解析

手法ネガティブ染色法, 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: 7.4
染色タイプ: NEGATIVE / 材質: negative stain
凍結凍結剤: ETHANE

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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: FEI FALCON II (4k x 4k)
検出モード: INTEGRATING / 平均露光時間: 3.0 sec. / 平均電子線量: 20.0 e/Å2
詳細: Images were stored containing seven parts, where each part represented a set of frames corresponding to a dose of ~20 electrons per Angstrom^2. The full dose image stack was used for the ...詳細: Images were stored containing seven parts, where each part represented a set of frames corresponding to a dose of ~20 electrons per Angstrom^2. The full dose image stack was used for the estimation of the CTF as well as for boxing filaments. Only the first two parts were used for the reconstruction (~5 electrons per Angstrom^2).
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
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: 27.25 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: -166.87 °
想定した対称性 - らせんパラメータ - 軸対称性: C1 (非対称)
アルゴリズム: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 7.0 Å / 解像度の算出法: OTHER / ソフトウェア - 名称: SPIDER / 詳細: model-map FSC 0.38 cut-off / 使用した粒子像数: 12443
初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: low resolution pure actin filament map
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE / ソフトウェア - 名称: SPIDER

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL
得られたモデル

PDB-6anu:
Cryo-EM structure of F-actin complexed with the beta-III-spectrin actin-binding 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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