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- PDB-5ogw: Cryo-EM structure of jasplakinolide-stabilized malaria parasite F... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 5ogw
タイトルCryo-EM structure of jasplakinolide-stabilized malaria parasite F-actin at near-atomic resolution
要素Actin-1
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN / F-actin / Plasmodium / malaria parasite / cytoskeleton / cryo-EM / JAS / Jasplakinolide / filament / glideosome / gliding motility / thin filament
機能・相同性
機能・相同性情報


symbiont-mediated actin polymerization-dependent cell-to-cell migration in host / actin filament / 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 / structural constituent of cytoskeleton / hydrolase activity / ATP binding / nucleus / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
ATPase, substrate binding domain, subdomain 4 / Actin; Chain A, domain 4 / ATPase, nucleotide binding domain / Actins signature 1. / Actin, conserved site / Actins signature 2. / Actin/actin-like conserved site / Actins and actin-related proteins signature. / Actin / Actin family ...ATPase, substrate binding domain, subdomain 4 / Actin; Chain A, domain 4 / ATPase, nucleotide binding domain / Actins signature 1. / Actin, conserved site / Actins signature 2. / Actin/actin-like conserved site / Actins and actin-related proteins signature. / Actin / Actin family / Actin / ATPase, nucleotide binding domain / Nucleotidyltransferase; domain 5 / Alpha-Beta Complex / 2-Layer Sandwich / Alpha Beta
類似検索 - ドメイン・相同性
Jasplakinolide / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / Actin-1
類似検索 - 構成要素
生物種Plasmodium falciparum (マラリア病原虫)
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: 3.8 Å
データ登録者Pospich, S. / Kumpula, E.-P. / von der Ecken, J. / Vahokoski, J. / Kursula, I. / Raunser, S.
資金援助 ドイツ, フィンランド, 4件
組織認可番号国
Max Planck Society ドイツ
European Union615984
Academy of Finland257537, 265112, 292718 フィンランド
Emil Aaltonen, Sigrid Juselius, and Jane and Aatos Erkko foundations
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2017
タイトル: Near-atomic structure of jasplakinolide-stabilized malaria parasite F-actin reveals the structural basis of filament instability.
著者: Sabrina Pospich / Esa-Pekka Kumpula / Julian von der Ecken / Juha Vahokoski / Inari Kursula / Stefan Raunser /
要旨: During their life cycle, apicomplexan parasites, such as the malaria parasite , use actomyosin-driven gliding motility to move and invade host cells. For this process, actin filament length and ...During their life cycle, apicomplexan parasites, such as the malaria parasite , use actomyosin-driven gliding motility to move and invade host cells. For this process, actin filament length and stability are temporally and spatially controlled. In contrast to canonical actin, actin 1 (Act1) does not readily polymerize into long, stable filaments. The structural basis of filament instability, which plays a pivotal role in host cell invasion, and thus infectivity, is poorly understood, largely because high-resolution structures of Act1 filaments were missing. Here, we report the near-atomic structure of jasplakinolide (JAS)-stabilized Act1 filaments determined by electron cryomicroscopy. The general filament architecture is similar to that of mammalian F-actin. The high resolution of the structure allowed us to identify small but important differences at inter- and intrastrand contact sites, explaining the inherent instability of apicomplexan actin filaments. JAS binds at regular intervals inside the filament to three adjacent actin subunits, reinforcing filament stability by hydrophobic interactions. Our study reveals the high-resolution structure of a small molecule bound to F-actin, highlighting the potential of electron cryomicroscopy for structure-based drug design. Furthermore, our work serves as a strong foundation for understanding the structural design and evolution of actin filaments and their function in motility and host cell invasion of apicomplexan parasites.
履歴
登録2017年7月13日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02017年9月27日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12017年11月8日Group: Data processing / Database references / カテゴリ: citation / em_software
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _em_software.name
改定 1.22018年10月17日Group: Data collection / Refinement description / カテゴリ: refine
改定 1.32019年10月23日Group: Data collection / Other / カテゴリ: atom_sites / cell
Item: _atom_sites.fract_transf_matrix[1][1] / _atom_sites.fract_transf_matrix[2][1] ..._atom_sites.fract_transf_matrix[1][1] / _atom_sites.fract_transf_matrix[2][1] / _atom_sites.fract_transf_matrix[2][2] / _atom_sites.fract_transf_matrix[3][2] / _atom_sites.fract_transf_matrix[3][3] / _cell.Z_PDB
改定 1.42022年11月9日Group: Database references / Refinement description / カテゴリ: database_2 / struct_ncs_oper
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession
改定 1.52024年7月10日Group: Data collection / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_admin / Item: _em_admin.last_update

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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
  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • マップデータ: EMDB-3805
  • 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-3805
  • 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: Actin-1
B: Actin-1
C: Actin-1
D: Actin-1
E: Actin-1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)214,62518
ポリマ－210,2385
非ポリマー4,38713
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: microscopy
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
手法PISA
非結晶学的対称性 (NCS)NCSドメイン:
IDEns-ID詳細
11A
21B
31C
41D
51E
12F
22G
32H
42I
52J

NCSドメイン領域:
Dom-IDComponent-IDEns-IDRefine codeAuth asym-IDAuth seq-ID
1111A8 - 380
2111B8 - 380
3111C8 - 380
4111D8 - 380
5111E8 - 380
1121F1
2121G1
3121H1
4121I1
5121J1

NCSアンサンブル:
ID
1
2

NCS oper:
IDCodeMatrixベクター
1given(1), (0.908672, -0.417502, 0.002737), (0.905021, 0.425322, -0.006226)22.44956, -13.07469
2given(-0.976351, 0.21519, -0.020781), (-0.97568, -0.218491, -0.017604), (1)90.31339, 109.74996
3given(-0.967307, -0.237444, -0.089098), (0.913366, 0.395447, -0.096869), (-0.811622, -0.582976, -0.037518)117.40153, 0.22953, 122.3214
4given(-0.956876, 0.254932, -0.139274), (-0.251032, -0.966924, -0.045185), (-0.146186, -0.008274, 0.989222)94.02023, 101.90085, 34.76189

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要素

#1: タンパク質
Actin-1 / Actin I / PfACT1


分子量: 42047.676 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Plasmodium falciparum (isolate HB3) (マラリア病原虫)
株: isolate HB3
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P86287
#2: 化合物
ChemComp-ADP / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP


分子量: 427.201 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H15N5O10P2 / コメント: ADP, エネルギー貯蔵分子*YM
#3: 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: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg
#4: 化合物 ChemComp-9UE / Jasplakinolide


分子量: 709.670 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C36H45BrN4O6

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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: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: Plasmodium falciparum actin 1 filament stabilized by jasplakinolide
タイプ: COMPLEX / 詳細: Filament / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Plasmodium falciparum HB3 (マラリア病原虫)
由来(組換発現)生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
緩衝液pH: 7.5
詳細: 10 mM HEPES pH 7.5, 0.2 mM CaCl2, 50 mM KCl, 4 mM MgCl2, 5 mM DTT and 0.5 mM ATP. JAS was added at a 1:1 molar ratio during polyermization.
緩衝液成分
ID濃度式Buffer-ID
110 mMHEPES1
20.2 mMCaCl21
350 mMKCl1
45 mMDTT1
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: Twist (degree) 167.5 Rise (A) 27.4
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: C-flat-2/1
急速凍結装置: GATAN CRYOPLUNGE 3 / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 97 % / 凍結前の試料温度: 298 K
詳細: Sample (2 uL of JAS-stabilized F-actin solution) was applied to a glow-discharged holey carbon grid, incubated for 30 s and manually blotted for 4 s from the backside with filter paper.

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS / 詳細: Cs corrected microscope
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: SPOT SCAN
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2700 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 1.5 sec. / 電子線照射量: 110 e/Å2 / 検出モード: INTEGRATING
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON II (4k x 4k)
実像数: 1634
画像スキャン動画フレーム数/画像: 24 / 利用したフレーム数/画像: 1-4

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解析

ソフトウェア名称: REFMAC / バージョン: 5.8.0155 / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ詳細
2SPARXv3.0粒子像選択sxhelixboxer.py
1EPU画像取得
4CTFFIND4.0.7CTF補正
5RELION1.4CTF補正
8MODELLERモデルフィッティングhomology modelling
9UCSF Chimeraモデルフィッティングrigid body fitting
10iMODFITモデルフィッティングflexible fitting
12Cootモデル精密化manual building
13PHENIXモデル精密化inital refinement
14REFMACモデル精密化final refinement
15RELION1.4初期オイラー角割当
16RELION1.4最終オイラー角割当
18RELION1.4３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 144058
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 140716 / ピクセルサイズ（実測値）: 1.14 Å / 対称性のタイプ: POINT
精密化解像度: 3.8→191.52 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.843 / SU B: 37.916 / SU ML: 0.487 / ESU R: 2.247
立体化学のターゲット値: MAXIMUM LIKELIHOOD WITH PHASES
詳細: HYDROGENS HAVE BEEN ADDED IN THE RIDING POSITIONS RIGID BODY FITTED INTO THE ADJACENT DESNITIES CORRESPONDING TO JAS (CHAIN F, H).
Rfactor反射数%反射
Rwork0.3268 --
obs0.3268 63851 100 %
溶媒の処理イオンプローブ半径: 0.8 Å / 減衰半径: 0.8 Å / VDWプローブ半径: 1.2 Å / 溶媒モデル: MASK
原子変位パラメータBiso mean: 109.718 Å2
Baniso -1Baniso -2Baniso -3
1-0.76 Å20.17 Å20.22 Å2
2--1.38 Å2-0.39 Å2
3----2.14 Å2
精密化ステップサイクル: 1 / 合計: 14830
拘束条件
Refine-IDタイプDev idealDev ideal target数
ELECTRON MICROSCOPYr_bond_refined_d0.010.01915155
ELECTRON MICROSCOPYr_bond_other_d0.0040.0214325
ELECTRON MICROSCOPYr_angle_refined_deg1.3741.97420560
ELECTRON MICROSCOPYr_angle_other_deg1.129333105
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_1_deg6.64851845
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_2_deg23.84224.186645
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_3_deg8.416152595
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_4_deg9.3021590
ELECTRON MICROSCOPYr_chiral_restr0.0750.22270
ELECTRON MICROSCOPYr_gen_planes_refined0.0060.02117425
ELECTRON MICROSCOPYr_gen_planes_other0.0030.023290
ELECTRON MICROSCOPYr_nbd_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_nbd_other
ELECTRON MICROSCOPYr_nbtor_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_nbtor_other
ELECTRON MICROSCOPYr_xyhbond_nbd_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_xyhbond_nbd_other
ELECTRON MICROSCOPYr_metal_ion_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_metal_ion_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_vdw_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_vdw_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_hbond_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_hbond_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_metal_ion_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_metal_ion_other
ELECTRON MICROSCOPYr_mcbond_it6.52310.4617395
ELECTRON MICROSCOPYr_mcbond_other6.52310.4617394
ELECTRON MICROSCOPYr_mcangle_it10.79215.7019235
ELECTRON MICROSCOPYr_mcangle_other10.79115.7029236
ELECTRON MICROSCOPYr_scbond_it7.93211.587760
ELECTRON MICROSCOPYr_scbond_other7.93211.587761
ELECTRON MICROSCOPYr_scangle_it
ELECTRON MICROSCOPYr_scangle_other13.416.97511326
ELECTRON MICROSCOPYr_long_range_B_refined20.05345725
ELECTRON MICROSCOPYr_long_range_B_other20.05345726
ELECTRON MICROSCOPYr_rigid_bond_restr
ELECTRON MICROSCOPYr_sphericity_free
ELECTRON MICROSCOPYr_sphericity_bonded
Refine LS restraints NCS

Refine-ID: ELECTRON MICROSCOPY / タイプ: tight thermal / Weight position: 0.5

Ens-IDDom-IDAuth asym-ID数Rms dev position (Å)
11A57408.72
11B57408.7
11C574012.37
11D57408.21
11E57407.26
22A9112.94
22B9110.94
22C9112.68
22D9132.37
22E917.79
LS精密化 シェル解像度: 3.8→3.899 Å / Total num. of bins used: 20
Rfactor反射数%反射
Rwork0.564 4675 -
Rfree-0 -
obs--100 %

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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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