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- PDB-5ood: Cryo-EM structure of jasplakinolide-stabilized F-actin in complex... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 5ood
タイトルCryo-EM structure of jasplakinolide-stabilized F-actin in complex with ADP-Pi
要素Actin, alpha skeletal muscle
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN / Cytoskeleton / nucleotide states / filament stability / cell migration
機能・相同性
機能・相同性情報


cytoskeletal motor activator activity / myosin heavy chain binding / tropomyosin binding / actin filament bundle / troponin I binding / filamentous actin / mesenchyme migration / skeletal muscle myofibril / actin filament bundle assembly / striated muscle thin filament ...cytoskeletal motor activator activity / myosin heavy chain binding / tropomyosin binding / actin filament bundle / troponin I binding / filamentous actin / mesenchyme migration / skeletal muscle myofibril / actin filament bundle assembly / striated muscle thin filament / skeletal muscle thin filament assembly / actin monomer binding / skeletal muscle fiber development / stress fiber / titin binding / actin filament polymerization / actin filament / filopodium / 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 / calcium-dependent protein binding / lamellipodium / cell body / hydrolase activity / protein domain specific binding / calcium ion binding / positive regulation of gene expression / magnesium ion binding / ATP binding / identical protein binding / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Actin; Chain A, domain 2 / Actin; Chain A, domain 2 / 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; Chain A, domain 2 / Actin; Chain A, domain 2 / 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 / Roll / Alpha-Beta Complex / 2-Layer Sandwich / Mainly Beta / Alpha Beta
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-9ZK / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / PHOSPHATE ION / Actin, alpha skeletal muscle
類似検索 - 構成要素
生物種Oryctolagus cuniculus (ウサギ)
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: 3.7 Å
データ登録者Merino, F. / Pospich, S. / Funk, J. / Kuellmer, F. / Arndt, H.-D. / Bieling, P. / Raunser, S.
資金援助 ドイツ, 4件
組織認可番号国
Max Planck Society ドイツ
State of Thuringia43- 5572-321-12040-12 ドイツ
European Union615984 ドイツ
Studienstiftung des deutschen Volkes ドイツ
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2018
タイトル: Structural transitions of F-actin upon ATP hydrolysis at near-atomic resolution revealed by cryo-EM.
著者: Felipe Merino / Sabrina Pospich / Johanna Funk / Thorsten Wagner / Florian Küllmer / Hans-Dieter Arndt / Peter Bieling / Stefan Raunser /
要旨: The function of actin is coupled to the nucleotide bound to its active site. ATP hydrolysis is activated during polymerization; a delay between hydrolysis and inorganic phosphate (P) release results ...The function of actin is coupled to the nucleotide bound to its active site. ATP hydrolysis is activated during polymerization; a delay between hydrolysis and inorganic phosphate (P) release results in a gradient of ATP, ADP-P and ADP along actin filaments (F-actin). Actin-binding proteins can recognize F-actin's nucleotide state, using it as a local 'age' tag. The underlying mechanism is complex and poorly understood. Here we report six high-resolution cryo-EM structures of F-actin from rabbit skeletal muscle in different nucleotide states. The structures reveal that actin polymerization repositions the proposed catalytic base, His161, closer to the γ-phosphate. Nucleotide hydrolysis and P release modulate the conformational ensemble at the periphery of the filament, thus resulting in open and closed states, which can be sensed by coronin-1B. The drug-like toxin jasplakinolide locks F-actin in an open state. Our results demonstrate in detail how ATP hydrolysis links to F-actin's conformational dynamics and protein interaction.
履歴
登録2017年8月7日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02018年6月13日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02018年6月13日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
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改定 1.02018年6月13日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12019年10月16日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: pdbx_database_related
改定 1.22019年12月4日Group: Data collection / カテゴリ: em_imaging_optics / Item: _em_imaging_optics.energyfilter_name
改定 1.32025年4月9日Group: Data collection / Database references / Structure summary
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _em_admin.last_update
改定 1.12025年4月9日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Database references / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: database_2 / em_admin / Data content type: EM metadata / EM metadata / EM metadata
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _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-3837
  • 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-3837
  • UCSF Chimeraによる作画
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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, alpha skeletal muscle
B: Actin, alpha skeletal muscle
C: Actin, alpha skeletal muscle
D: Actin, alpha skeletal muscle
E: Actin, alpha skeletal muscle
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)215,48025
ポリマ－209,3785
非ポリマー6,10220
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_5551
Buried area17710 Å2
ΔGint-199 kcal/mol
Surface area72680 Å2
手法PISA

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要素

#1: タンパク質
Actin, alpha skeletal muscle / Alpha-actin-1


分子量: 41875.633 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Oryctolagus cuniculus (ウサギ) / 組織: skeletal muscle / 参照: UniProt: P68135
#2: 化合物
ChemComp-ADP / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE


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-PO4 / PHOSPHATE ION


分子量: 94.971 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: PO4
#4: 化合物
ChemComp-9ZK / (4~{R},7~{R},10~{S},13~{S},15~{E},19~{S})-10-(4-azanylbutyl)-4-(4-hydroxyphenyl)-7-(1~{H}-indol-3-ylmethyl)-8,13,15,19-tetramethyl-1-oxa-5,8,11-triazacyclononadec-15-ene-2,6,9,12-tetrone


分子量: 673.841 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: C38H51N5O6
#5: 化合物
ChemComp-MG / MAGNESIUM ION


分子量: 24.305 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg
Has protein modificationY

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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
結晶の対称性∠γ: 90 ° / A: 1 Å / B: 1 Å / C: 1 Å / Space group name H-M: P1

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試料調製

構成要素名称: Filamentous jasplakinolide-stabilized alpha actin in complex with ADP-Pi
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: NATURAL
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Oryctolagus cuniculus (ウサギ) / 組織: skeletal muscle
緩衝液pH: 7.5
詳細: 5 mM Tris pH 7.5, 2 mM NaN3, 1 mM DTT, 100 mM KCl and 2 mM MgCl2, 9.0 %(v/v) DMSO
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
15 mMTRISC4H11NO31
22 mMSodium azideNaN31
31 mMDTTC4H10O2S21
4100 mMPotassium chlorideKCl1
52 mMMagnesium chlorideMgCl21
69.0 % (v/v)DMSOC2H6OS1
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: Rise 27.39 A, Twist -166.41 degrees
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: Quantifoil R2/1
急速凍結装置: GATAN CRYOPLUNGE 3 / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 90 % / 凍結前の試料温度: 298 K
詳細: Manual backside blotting using Whatman filter paper No.5.

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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 / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
撮影平均露光時間: 15 sec. / 電子線照射量: 78 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
実像数: 724 / 詳細: Images were binned twice during motion correction.
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Quantum ER / 球面収差補正装置: Cs-corrected microscope
画像スキャン動画フレーム数/画像: 75 / 利用したフレーム数/画像: 1-15

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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詳細
1SPARX粒子像選択sxhelixboxer.py
2EPU画像取得
4GctfCTF補正
5RELION1.4CTF補正
8UCSF Chimeraモデルフィッティング
10Rosettaモデル精密化
11NAMDモデル精密化
12RELION1.4初期オイラー角割当
13RELION1.4最終オイラー角割当
15RELION1.4３次元再構成
結晶の対称性∠γ: 90 ° / A: 1 Å / B: 1 Å / C: 1 Å / Space group name H-M: P1
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: 154223
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 123716 / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: OTHER / 空間: REAL
詳細: Rosetta iterative refinement was combined with MDFF.

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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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