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- PDB-5m5m: Pseudo-atomic model of microtubule-bound S.pombe kinesin-5 motor ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 5m5m
タイトルPseudo-atomic model of microtubule-bound S.pombe kinesin-5 motor domain in the AMPPNP state (based on cryo-electron microscopy experiment): the N-terminus adopts multiple conformations.
要素
  • Kinesin-like protein cut7
  • Tubulin alpha-1D chain
  • Tubulin beta-2B chain
キーワードMOTOR PROTEIN / microtubule-bound S.pombe kinesin-5 / motor domain / AMPPNP bound state / MODELLER 9.10 2013-08 complex
機能・相同性
機能・相同性情報


mitotic spindle formation (spindle phase one) / mitotic spindle elongation (spindle phase three) / Kinesins / initial mitotic spindle pole body separation / microtubule plus-end directed mitotic chromosome migration / meiotic spindle assembly / meiotic spindle pole / mitotic spindle midzone / mitotic spindle pole body / mitotic spindle midzone assembly ...mitotic spindle formation (spindle phase one) / mitotic spindle elongation (spindle phase three) / Kinesins / initial mitotic spindle pole body separation / microtubule plus-end directed mitotic chromosome migration / meiotic spindle assembly / meiotic spindle pole / mitotic spindle midzone / mitotic spindle pole body / mitotic spindle midzone assembly / spindle elongation / polar microtubule / plus-end-directed microtubule motor activity / positive regulation of axon guidance / meiotic spindle / minus-end-directed microtubule motor activity / microtubule motor activity / microtubule associated complex / mitotic spindle assembly / microtubule-based process / spindle microtubule / kinetochore / structural constituent of cytoskeleton / microtubule cytoskeleton organization / neuron migration / mitotic spindle / 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 / microtubule / hydrolase activity / protein heterodimerization activity / cell division / GTPase activity / GTP binding / ATP hydrolysis activity / ATP binding / metal ion binding / nucleus / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
: / : / 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. ...: / : / 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
PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER / GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / TAXOL / Kinesin-like protein cut7 / Tubulin alpha-1D chain / Tubulin beta-2B chain
類似検索 - 構成要素
生物種Schizosaccharomyces pombe (分裂酵母)
Bos taurus (ウシ)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 9.3 Å
データ登録者Goulet, A. / Moores, C.A. / Cross, R.A.
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2016
タイトル: Schizosaccharomyces pombe kinesin-5 switches direction using a steric blocking mechanism.
著者: Mishan Britto / Adeline Goulet / Syeda Rizvi / Ottilie von Loeffelholz / Carolyn A Moores / Robert A Cross /
要旨: Cut7, the sole kinesin-5 in Schizosaccharomyces pombe, is essential for mitosis. Like other yeast kinesin-5 motors, Cut7 can reverse its stepping direction, by mechanisms that are currently unclear. ...Cut7, the sole kinesin-5 in Schizosaccharomyces pombe, is essential for mitosis. Like other yeast kinesin-5 motors, Cut7 can reverse its stepping direction, by mechanisms that are currently unclear. Here we show that for full-length Cut7, the key determinant of stepping direction is the degree of motor crowding on the microtubule lattice, with greater crowding converting the motor from minus end-directed to plus end-directed stepping. To explain how high Cut7 occupancy causes this reversal, we postulate a simple proximity sensing mechanism that operates via steric blocking. We propose that the minus end-directed stepping action of Cut7 is selectively inhibited by collisions with neighbors under crowded conditions, whereas its plus end-directed action, being less space-hungry, is not. In support of this idea, we show that the direction of Cut7-driven microtubule sliding can be reversed by crowding it with non-Cut7 proteins. Thus, crowding by either dynein microtubule binding domain or Klp2, a kinesin-14, converts Cut7 from net minus end-directed to net plus end-directed stepping. Biochemical assays confirm that the Cut7 N terminus increases Cut7 occupancy by binding directly to microtubules. Direct observation by cryoEM reveals that this occupancy-enhancing N-terminal domain is partially ordered. Overall, our data point to a steric blocking mechanism for directional reversal through which collisions of Cut7 motor domains with their neighbors inhibit their minus end-directed stepping action, but not their plus end-directed stepping action. Our model can potentially reconcile a number of previous, apparently conflicting, observations and proposals for the reversal mechanism of yeast kinesins-5.
履歴
登録2016年10月21日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02016年11月30日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12016年12月14日Group: Database references
改定 1.22017年8月2日Group: Data collection / Derived calculations ...Data collection / Derived calculations / Experimental preparation / Refinement description
カテゴリ: em_3d_fitting / em_image_scans ...em_3d_fitting / em_image_scans / em_sample_support / em_software / pdbx_struct_conn_angle
Item: _em_3d_fitting.target_criteria / _em_sample_support.grid_type ..._em_3d_fitting.target_criteria / _em_sample_support.grid_type / _em_software.name / _em_software.version
改定 1.32024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
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-3445
  • UCSF Chimera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: Tubulin alpha-1D chain
B: Tubulin beta-2B chain
C: Kinesin-like protein cut7
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)143,2579
ポリマ－140,8823
非ポリマー2,3756
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

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タンパク質 , 3種, 3分子 ABC

#1: タンパク質 Tubulin alpha-1D chain / 座標モデル: Cα原子のみ


分子量: 50236.352 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Bos taurus (ウシ) / 参照: UniProt: Q2HJ86
#2: タンパク質 Tubulin beta-2B chain / 座標モデル: Cα原子のみ


分子量: 49907.770 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Bos taurus (ウシ) / 参照: UniProt: Q6B856
#3: タンパク質 Kinesin-like protein cut7 / Cell untimely torn protein 7 / 座標モデル: Cα原子のみ


分子量: 40737.527 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) (分裂酵母)
遺伝子: cut7, SPAC25G10.07c / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P24339

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非ポリマー , 5種, 6分子

#4: 化合物 ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg
#5: 化合物 ChemComp-GTP / GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / GTP


分子量: 523.180 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H16N5O14P3 / コメント: GTP, エネルギー貯蔵分子*YM
#6: 化合物 ChemComp-GDP / GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / GDP


タイプ: RNA linking / 分子量: 443.201 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H15N5O11P2 / コメント: GDP, エネルギー貯蔵分子*YM
#7: 化合物 ChemComp-TA1 / TAXOL / パクリタキセル


分子量: 853.906 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C47H51NO14 / コメント: 薬剤, 化学療法薬*YM
#8: 化合物 ChemComp-ANP / PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER / AMP-PNP


分子量: 506.196 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H17N6O12P3
コメント: AMP-PNP, エネルギー貯蔵分子類似体*YM

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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: HELICAL ARRAY / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: microtubule-bound S. pombe kinesin-5 motor domain in the AMPPNP state
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#3 / 由来: MULTIPLE SOURCES
分子量実験値: NO
緩衝液pH: 6.8
緩衝液成分
ID濃度式Buffer-ID
125 mMPIPES1
230 mMNaCl1
37 mMMgCl21
41 mMEGTA1
55 mMAMPPNP1
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 400 divisions/in. / グリッドのタイプ: C-flat-2/2
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK I / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 294 K

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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
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（補正後）: 68000 X / 最小 デフォーカス（公称値）: 700 nm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: GATAN CT3500 SINGLE TILT LIQUID NITROGEN CRYO TRANSFER HOLDER
撮影電子線照射量: 20 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN ULTRASCAN 4000 (4k x 4k)

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1EMAN粒子像選択
4CTFFIND3CTF補正
5FREALIGNCTF補正
8UCSF Chimeraモデルフィッティング
9Flex-EMモデルフィッティング
11SPIDER初期オイラー角割当
12FREALIGN最終オイラー角割当
14FREALIGN３次元再構成
15Flex-EMモデル精密化
16MODELLERモデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 9.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.5 CUT-OFF / 粒子像の数: 144300 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / Target criteria: Cross-correlation coefficient
詳細: An initial homology model of S. pombe cut7 kinesin-5 motor domain based on human kinesin-5 structure (PDB 3HQD) was prepared using Modeller. The coordinates of motor bound to an alpha-beta ...詳細: An initial homology model of S. pombe cut7 kinesin-5 motor domain based on human kinesin-5 structure (PDB 3HQD) was prepared using Modeller. The coordinates of motor bound to an alpha-beta tubulin dimer (PDB 1JFF) were rigidly fitted into the cryo-EM map using Chimera and refined by flexible fitting using Flex-EM. Structural models of loop5 and loop10 were generated using Modeller. The conformation of the neck-linker and the N-terminus were calculated using a conjugate-gradient energy minimization approach.

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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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