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- PDB-5ocu: Molecular basis of human kinesin-8 function and inhibition -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 5ocu
タイトルMolecular basis of human kinesin-8 function and inhibition
要素
  • Kinesin-like protein KIF18A
  • Tubulin alpha chain
  • Tubulin beta chain
キーワードTRANSPORT PROTEIN / Cytoskeleton / Motor protein / Kinesin
機能・相同性
機能・相同性情報


tubulin-dependent ATPase activity / mitotic spindle astral microtubule / Microtubule-dependent trafficking of connexons from Golgi to the plasma membrane / Cilium Assembly / Intraflagellar transport / Carboxyterminal post-translational modifications of tubulin / Sealing of the nuclear envelope (NE) by ESCRT-III / Kinesins / Resolution of Sister Chromatid Cohesion / Mitotic Prometaphase ...tubulin-dependent ATPase activity / mitotic spindle astral microtubule / Microtubule-dependent trafficking of connexons from Golgi to the plasma membrane / Cilium Assembly / Intraflagellar transport / Carboxyterminal post-translational modifications of tubulin / Sealing of the nuclear envelope (NE) by ESCRT-III / Kinesins / Resolution of Sister Chromatid Cohesion / Mitotic Prometaphase / EML4 and NUDC in mitotic spindle formation / COPI-dependent Golgi-to-ER retrograde traffic / COPI-independent Golgi-to-ER retrograde traffic / COPI-mediated anterograde transport / RHO GTPases activate IQGAPs / RHO GTPases Activate Formins / MHC class II antigen presentation / mitotic spindle midzone / HSP90 chaperone cycle for steroid hormone receptors (SHR) in the presence of ligand / Aggrephagy / kinetochore microtubule / The role of GTSE1 in G2/M progression after G2 checkpoint / Separation of Sister Chromatids / Loss of Nlp from mitotic centrosomes / Recruitment of mitotic centrosome proteins and complexes / Loss of proteins required for interphase microtubule organization from the centrosome / Anchoring of the basal body to the plasma membrane / AURKA Activation by TPX2 / male meiotic nuclear division / Recruitment of NuMA to mitotic centrosomes / Regulation of PLK1 Activity at G2/M Transition / Hedgehog 'off' state / microtubule plus-end binding / Kinesins / plus-end-directed microtubule motor activity / microtubule depolymerization / COPI-dependent Golgi-to-ER retrograde traffic / kinesin complex / mitotic metaphase chromosome alignment / microtubule-based movement / seminiferous tubule development / mitotic sister chromatid segregation / Amplification of signal from unattached kinetochores via a MAD2 inhibitory signal / regulation of microtubule cytoskeleton organization / Mitotic Prometaphase / EML4 and NUDC in mitotic spindle formation / ruffle / MHC class II antigen presentation / Resolution of Sister Chromatid Cohesion / cellular response to estradiol stimulus / RHO GTPases Activate Formins / caveola / structural constituent of cytoskeleton / kinetochore / microtubule cytoskeleton organization / Separation of Sister Chromatids / microtubule cytoskeleton / protein transport / mitotic cell cycle / actin binding / 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 / GTPase activity / centrosome / GTP binding / ATP hydrolysis activity / ATP binding / nucleus / metal ion binding / 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 profile. / Kinesin motor, catalytic domain. ATPase. / Kinesin motor domain / Kinesin motor domain / Kinesin motor domain superfamily / Alpha tubulin / Tubulin-beta mRNA autoregulation signal. ...Kinesin-like protein / Kinesin motor domain signature. / Kinesin motor domain, conserved site / Kinesin motor domain profile. / Kinesin motor, catalytic domain. ATPase. / Kinesin motor domain / Kinesin motor domain / Kinesin motor domain superfamily / Alpha tubulin / Tubulin-beta mRNA autoregulation signal. / 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 / Tubulin alpha chain / Tubulin beta chain / Tubulin alpha-1B chain / Kinesin-like protein KIF18A
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
Bos taurus (ウシ)
Sus scrofa (ブタ)
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: 5.2 Å
データ登録者Locke, J. / Joseph, A.P. / Topf, M. / Moores, C.A.
資金援助 英国, 2件
組織認可番号国
Cancer Research UKC33336/A13177 英国
Worldwide Cancer Research16-0037 英国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2017
タイトル: Structural basis of human kinesin-8 function and inhibition.
著者: Julia Locke / Agnel Praveen Joseph / Alejandro Peña / Martin M Möckel / Thomas U Mayer / Maya Topf / Carolyn A Moores /
要旨: Kinesin motors play diverse roles in mitosis and are targets for antimitotic drugs. The clinical significance of these motors emphasizes the importance of understanding the molecular basis of their ...Kinesin motors play diverse roles in mitosis and are targets for antimitotic drugs. The clinical significance of these motors emphasizes the importance of understanding the molecular basis of their function. Equally important, investigations into the modes of inhibition of these motors provide crucial information about their molecular mechanisms. Kif18A regulates spindle microtubules through its dual functionality, with microtubule-based stepping and regulation of microtubule dynamics. We investigated the mechanism of Kif18A and its inhibition by the small molecule BTB-1. The Kif18A motor domain drives ATP-dependent plus-end microtubule gliding, and undergoes conformational changes consistent with canonical mechanisms of plus-end-directed motility. The Kif18A motor domain also depolymerizes microtubule plus and minus ends. BTB-1 inhibits both of these microtubule-based Kif18A activities. A reconstruction of BTB-1-bound, microtubule-bound Kif18A, in combination with computational modeling, identified an allosteric BTB-1-binding site near loop5, where it blocks the ATP-dependent conformational changes that we characterized. Strikingly, BTB-1 binding is close to that of well-characterized Kif11 inhibitors that block tight microtubule binding, whereas BTB-1 traps Kif18A on the microtubule. Our work highlights a general mechanism of kinesin inhibition in which small-molecule binding near loop5 prevents a range of conformational changes, blocking motor function.
履歴
登録2017年7月3日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02017年10月25日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12017年11月8日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_abbrev / _citation.pdbx_database_id_PubMed ..._citation.journal_abbrev / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.name
改定 1.22017年11月15日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last
改定 1.32019年8月21日Group: Data collection / カテゴリ: em_software / Item: _em_software.name
改定 1.42024年5月15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-3780
  • 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
K: Kinesin-like protein KIF18A
A: Tubulin alpha chain
B: Tubulin beta chain
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)144,66910
ポリマ－142,2293
非ポリマー2,4417
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: microscopy
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 KAB

#1: タンパク質 Kinesin-like protein KIF18A / Marrow stromal KIF18A / MS-KIF18A


分子量: 42213.938 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: KIF18A, OK/SW-cl.108 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: Q8NI77
#2: タンパク質 Tubulin alpha chain


分子量: 50107.238 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Bos taurus (ウシ) / 参照: UniProt: F2Z4C1, UniProt: P81947*PLUS
#3: タンパク質 Tubulin beta chain / Beta-tubulin


分子量: 49907.770 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: P02554

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非ポリマー , 6種, 7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-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
#6: 化合物 ChemComp-ZN / ZINC ION


分子量: 65.409 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Zn
#7: 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
#8: 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
#9: 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

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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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
113-Protofilament microtuble-bound human Kinesin-8 motor domain neck-linker with AMPPNPCOMPLEX#1-#30MULTIPLE SOURCES
2Kinesin-8 motor domain neck-linkerCOMPLEX#11RECOMBINANT
3Tubulin, alphaCOMPLEX#21NATURAL
4Tubulin, betaCOMPLEX#31NATURAL
分子量実験値: NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Homo sapiens (ヒト)9606
13Bos taurus (ウシ)9913
24Sus scrofa (ブタ)9823
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
緩衝液pH: 7.4
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 / グリッドのタイプ: C-flat-2/2
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK III / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 298 K

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Tecnai Polara / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI POLARA 300 / 詳細: FEI Polara
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最小 デフォーカス（公称値）: 500 nm / 最大 デフォーカス（補正後）: 3500 nm / Cs: 2.3 mm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN / 試料ホルダーモデル: OTHER
撮影平均露光時間: 2 sec. / 電子線照射量: 5 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Quantum
画像スキャン横: 3840 / 縦: 3712 / 動画フレーム数/画像: 5

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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
2SerialEM画像取得
4CTFFIND3CTF補正
7UCSF Chimeraモデルフィッティング
9SPIDER初期オイラー角割当
10SPIDER最終オイラー角割当
11SPIDER分類
12FREALIGN３次元再構成
13Flex-EMモデル精密化
14Flex-EMモデルフィッティング
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
らせん対称回転角度/サブユニット: 0 ° / 軸方向距離/サブユニット: 81 Å / らせん対称軸の対称性: C1
3次元再構成解像度: 5.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 70473 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 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

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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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