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- PDB-5fm1: Structure of gamma-tubulin small complex based on a cryo-EM map, ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 5fm1
タイトルStructure of gamma-tubulin small complex based on a cryo-EM map, chemical cross-links, and a remotely related structure
要素
  • SPINDLE POLE BODY COMPONENT 110
  • SPINDLE POLE BODY COMPONENT SPC97
  • SPINDLE POLE BODY COMPONENT SPC98
  • TUBULIN GAMMA CHAIN
キーワードCELL CYCLE / MICROTUBULE / NUCLEATION / TUBULIN / FILAMENT
機能・相同性
機能・相同性情報


inner plaque of spindle pole body / microtubule nucleation by spindle pole body / outer plaque of spindle pole body / gamma-tubulin small complex / regulation of microtubule nucleation / mitotic spindle pole body / equatorial microtubule organizing center / meiotic spindle organization / gamma-tubulin complex / microtubule nucleation ...inner plaque of spindle pole body / microtubule nucleation by spindle pole body / outer plaque of spindle pole body / gamma-tubulin small complex / regulation of microtubule nucleation / mitotic spindle pole body / equatorial microtubule organizing center / meiotic spindle organization / gamma-tubulin complex / microtubule nucleation / positive regulation of cytoplasmic translation / gamma-tubulin binding / spindle pole body / mitotic sister chromatid segregation / spindle assembly / cytoplasmic microtubule organization / mitotic spindle organization / meiotic cell cycle / structural constituent of cytoskeleton / spindle pole / spindle / mitotic cell cycle / microtubule / GTP binding / nucleus / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Gamma tubulin / Gamma tubulin complex component, C-terminal / Gamma-tubulin complex component, C-terminal domain superfamily / Gamma tubulin complex component C-terminal / Gamma-tubulin complex component protein / Gamma tubulin complex component protein, N-terminal / Gamma tubulin complex component N-terminal / Tubulin / Tubulin, C-terminal / Tubulin C-terminal domain ...Gamma tubulin / Gamma tubulin complex component, C-terminal / Gamma-tubulin complex component, C-terminal domain superfamily / Gamma tubulin complex component C-terminal / Gamma-tubulin complex component protein / Gamma tubulin complex component protein, N-terminal / Gamma tubulin complex component N-terminal / 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
Spindle pole body component SPC97 / Tubulin gamma chain / Spindle pole body component SPC98
類似検索 - 構成要素
生物種SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母)
手法電子顕微鏡法 / らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 8 Å
データ登録者Greenberg, C.H. / Kollman, J. / Zelter, A. / Johnson, R. / MacCoss, M.J. / Davis, T.N. / Agard, D.A. / Sali, A.
引用
ジャーナル: J Struct Biol / 年: 2016
タイトル: Structure of γ-tubulin small complex based on a cryo-EM map, chemical cross-links, and a remotely related structure.
著者: Charles H Greenberg / Justin Kollman / Alex Zelter / Richard Johnson / Michael J MacCoss / Trisha N Davis / David A Agard / Andrej Sali /
要旨: Modeling protein complex structures based on distantly related homologues can be challenging due to poor sequence and structure conservation. Therefore, utilizing even low-resolution experimental ...Modeling protein complex structures based on distantly related homologues can be challenging due to poor sequence and structure conservation. Therefore, utilizing even low-resolution experimental data can significantly increase model precision and accuracy. Here, we present models of the two key functional states of the yeast γ-tubulin small complex (γTuSC): one for the low-activity "open" state and another for the higher-activity "closed" state. Both models were computed based on remotely related template structures and cryo-EM density maps at 6.9Å and 8.0Å resolution, respectively. For each state, extensive sampling of alignments and conformations was guided by the fit to the corresponding cryo-EM density map. The resulting good-scoring models formed a tightly clustered ensemble of conformations in most regions. We found significant structural differences between the two states, primarily in the γ-tubulin subunit regions where the microtubule binds. We also report a set of chemical cross-links that were found to be consistent with equilibrium between the open and closed states. The protocols developed here have been incorporated into our open-source Integrative Modeling Platform (IMP) software package (http://integrativemodeling.org), and can therefore be applied to many other systems.
#1: ジャーナル: Nature / 年: 2010
タイトル: Microtubule nucleating gamma-TuSC assembles structures with 13-fold microtubule-like symmetry.
著者: Justin M Kollman / Jessica K Polka / Alex Zelter / Trisha N Davis / David A Agard /
要旨: Microtubules are nucleated in vivo by gamma-tubulin complexes. The 300-kDa gamma-tubulin small complex (gamma-TuSC), consisting of two molecules of gamma-tubulin and one copy each of the accessory ...Microtubules are nucleated in vivo by gamma-tubulin complexes. The 300-kDa gamma-tubulin small complex (gamma-TuSC), consisting of two molecules of gamma-tubulin and one copy each of the accessory proteins Spc97 and Spc98, is the conserved, essential core of the microtubule nucleating machinery. In metazoa multiple gamma-TuSCs assemble with other proteins into gamma-tubulin ring complexes (gamma-TuRCs). The structure of gamma-TuRC indicated that it functions as a microtubule template. Because each gamma-TuSC contains two molecules of gamma-tubulin, it was assumed that the gamma-TuRC-specific proteins are required to organize gamma-TuSCs to match 13-fold microtubule symmetry. Here we show that Saccharomyces cerevisiae gamma-TuSC forms rings even in the absence of other gamma-TuRC components. The yeast adaptor protein Spc110 stabilizes the rings into extended filaments and is required for oligomer formation under physiological buffer conditions. The 8-A cryo-electron microscopic reconstruction of the filament reveals 13 gamma-tubulins per turn, matching microtubule symmetry, with plus ends exposed for interaction with microtubules, implying that one turn of the filament constitutes a microtubule template. The domain structures of Spc97 and Spc98 suggest functions for conserved sequence motifs, with implications for the gamma-TuRC-specific proteins. The gamma-TuSC filaments nucleate microtubules at a low level, and the structure provides a strong hypothesis for how nucleation is regulated, converting this less active form to a potent nucleator.
履歴
登録2015年10月30日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02016年2月3日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12016年3月23日Group: Database references
改定 1.22016年5月11日Group: Database references / Other
改定 1.32017年8月23日Group: Data collection / カテゴリ: em_image_scans / em_software
Item: _em_software.fitting_id / _em_software.image_processing_id / _em_software.name
改定 1.42024年5月8日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession

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構造の表示

ムービー
  • 生物学的単位 - author_defined_assembly
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: SPINDLE POLE BODY COMPONENT SPC97
B: SPINDLE POLE BODY COMPONENT SPC98
C: TUBULIN GAMMA CHAIN
D: TUBULIN GAMMA CHAIN
E: SPINDLE POLE BODY COMPONENT 110
F: SPINDLE POLE BODY COMPONENT 110


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)308,1446
ポリマ－308,1446
非ポリマー00
水00
1
A: SPINDLE POLE BODY COMPONENT SPC97
B: SPINDLE POLE BODY COMPONENT SPC98
C: TUBULIN GAMMA CHAIN
D: TUBULIN GAMMA CHAIN
E: SPINDLE POLE BODY COMPONENT 110
F: SPINDLE POLE BODY COMPONENT 110
x 7


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)2,157,01142
ポリマ－2,157,01142
非ポリマー00
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
point symmetry operation6
モデル数10

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要素

#1: タンパク質 SPINDLE POLE BODY COMPONENT SPC97 / GCP2


分子量: 96940.594 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母)
プラスミド: PDV45
発現宿主: SPODOPTERA FRUGIPERDA (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P38863
#2: タンパク質 SPINDLE POLE BODY COMPONENT SPC98 / GCP3


分子量: 98336.211 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母)
プラスミド: PDV45
発現宿主: SPODOPTERA FRUGIPERDA (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P53540
#3: タンパク質 TUBULIN GAMMA CHAIN / GAMMA-TUBULIN


分子量: 52671.188 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母)
プラスミド: PDV45
発現宿主: SPODOPTERA FRUGIPERDA (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P53378
#4: タンパク質・ペプチド SPINDLE POLE BODY COMPONENT 110 / EXTRAGENIC SUPPRESSOR OF CMD1-1 MUTANT PROTEIN 1 / NUCLEAR FILAMENT-RELATED PROTEIN 1 / SPINDLE ...EXTRAGENIC SUPPRESSOR OF CMD1-1 MUTANT PROTEIN 1 / NUCLEAR FILAMENT-RELATED PROTEIN 1 / SPINDLE POLE BODY SPACER PROTEIN SPC110 / SPC110


分子量: 3762.629 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: CONSTRUCT INCLUDES THE FIRST 220 RESIDUES OF SPC110P IT CANNOT BE UNIQUELY IDENTIFIED WHICH FRAGMENT OF SPC110 IS PRESENT IN THE MAP, THUS A POLY-ALANINE HELIX WAS FITTED.
由来: (組換発現) SACCHAROMYCES CEREVISIAE (パン酵母)
プラスミド: PDV45
発現宿主: SPODOPTERA FRUGIPERDA (ツマジロクサヨトウ)
配列の詳細ONLY RESIDUES 1-220 INCLUDED IN STRUCTURE. CHAINS E AND F CORRESPOND TO UNIPROT ENTRY P32380

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: FILAMENT / ３次元再構成法: らせん対称体再構成法

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試料調製

構成要素名称: GAMMA TUBULIN SMALL COMPLEX / タイプ: COMPLEX
緩衝液名称: 100 MM KCL, 1MM GTP, 1MM MGCL2, 2MM EGTA, 40 MM HEPES
pH: 7.6
詳細: 100 MM KCL, 1MM GTP, 1MM MGCL2, 2MM EGTA, 40 MM HEPES
試料濃度: 2 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持詳細: OTHER
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK I / 凍結剤: ETHANE / 詳細: LIQUID ETHANE

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Tecnai F20 / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TECNAI F20 / 日付: 2009年9月23日
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 60000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 3000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm / Cs: 2.2 mm
撮影電子線照射量: 20 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: TVIPS TEMCAM-F816 (8k x 8k)

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解析

EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
1IMPモデルフィッティング
2MDFFモデルフィッティング
3MODELLERモデルフィッティング
4SPIDER３次元再構成
CTF補正詳細: WHOLE MICROGRAPH
3次元再構成手法: ITERATIVE HELICAL REAL SPACE RECONSTRUCTION / 解像度: 8 Å
詳細: INITIAL MODELS WERE GENERATED WITH MODELER 9.15 BASED ON PDB ENTRIES 3RIP (FOR GCP2 AND GCP3) AND 3CB2 (FOR GAMMA TUBULIN). TWO COMPLETE GAMMA-TUSC STRUCTURES WERE MODELED SIMULTANEOUSLY, ...詳細: INITIAL MODELS WERE GENERATED WITH MODELER 9.15 BASED ON PDB ENTRIES 3RIP (FOR GCP2 AND GCP3) AND 3CB2 (FOR GAMMA TUBULIN). TWO COMPLETE GAMMA-TUSC STRUCTURES WERE MODELED SIMULTANEOUSLY, RIGIDLY FITTED INTO THE CRYO-EM MAP WITH UCSF CHIMERA, THEN FLEXIBLY FITTED WITH MDFF. ADDITIONAL SECONDARY STRUCTURE AND SYMMETRY RESTRAINTS WERE ADDED. FINAL VALIDATION PERFORMED WITH THE INTEGRATIVE MODELING PLATFORM. FOR DETAILS, ALL CODE IS DEPOSITED AT GITHUB. COMSLASHINTEGRATIVEMODELINGSLASHGAMMA-TUSC SUBMISSION BASED ON EXPERIMENTAL DATA FROM EMDB EMD-1731. (DEPOSITION ID: 7273).
対称性のタイプ: HELICAL
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / 詳細: METHOD--FLEXIBLE FITTING REFINEMENT PROTOCOL--X-RAY
精密化最高解像度: 8 Å
精密化ステップサイクル: LAST / 最高解像度: 8 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数16938 0 0 0 16938

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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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