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- PDB-6anu: Cryo-EM structure of F-actin complexed with the beta-III-spectrin... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6anu
タイトルCryo-EM structure of F-actin complexed with the beta-III-spectrin actin-binding domain
要素
  • Actin, cytoplasmic 1
  • Spectrin beta chain, non-erythrocytic 2
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN / actin binding protein / filament
機能・相同性
機能・相同性情報


cerebellar Purkinje cell layer morphogenesis / structural constituent of synapse / postsynaptic spectrin-associated cytoskeleton / structural constituent of postsynapse / spectrin / positive regulation of norepinephrine uptake / paranodal junction / regulation of postsynaptic specialization assembly / cellular response to cytochalasin B / bBAF complex ...cerebellar Purkinje cell layer morphogenesis / structural constituent of synapse / postsynaptic spectrin-associated cytoskeleton / structural constituent of postsynapse / spectrin / positive regulation of norepinephrine uptake / paranodal junction / regulation of postsynaptic specialization assembly / cellular response to cytochalasin B / bBAF complex / npBAF complex / regulation of transepithelial transport / nBAF complex / brahma complex / morphogenesis of a polarized epithelium / protein localization to adherens junction / postsynaptic actin cytoskeleton / structural constituent of postsynaptic actin cytoskeleton / GBAF complex / Formation of annular gap junctions / Formation of the dystrophin-glycoprotein complex (DGC) / Tat protein binding / Gap junction degradation / regulation of G0 to G1 transition / Folding of actin by CCT/TriC / dense body / Cell-extracellular matrix interactions / actin filament capping / regulation of nucleotide-excision repair / Prefoldin mediated transfer of substrate to CCT/TriC / RSC-type complex / apical protein localization / regulation of double-strand break repair / adherens junction assembly / RHOF GTPase cycle / Adherens junctions interactions / tight junction / Sensory processing of sound by outer hair cells of the cochlea / Interaction between L1 and Ankyrins / SWI/SNF complex / regulation of mitotic metaphase/anaphase transition / Sensory processing of sound by inner hair cells of the cochlea / positive regulation of T cell differentiation / regulation of norepinephrine uptake / apical junction complex / transporter regulator activity / nitric-oxide synthase binding / cortical actin cytoskeleton / positive regulation of double-strand break repair / maintenance of blood-brain barrier / parallel fiber to Purkinje cell synapse / NuA4 histone acetyltransferase complex / establishment or maintenance of cell polarity / cortical cytoskeleton / positive regulation of stem cell population maintenance / Regulation of MITF-M-dependent genes involved in pigmentation / adult behavior / Recycling pathway of L1 / regulation of synaptic vesicle endocytosis / regulation of G1/S transition of mitotic cell cycle / brush border / kinesin binding / EPH-ephrin mediated repulsion of cells / negative regulation of cell differentiation / RHO GTPases Activate WASPs and WAVEs / positive regulation of myoblast differentiation / RHO GTPases activate IQGAPs / positive regulation of double-strand break repair via homologous recombination / regulation of protein localization to plasma membrane / COPI-mediated anterograde transport / synapse assembly / vesicle-mediated transport / cytoskeleton organization / EPHB-mediated forward signaling / substantia nigra development / calyx of Held / NCAM signaling for neurite out-growth / MHC class II antigen presentation / axonogenesis / cell projection / Translocation of SLC2A4 (GLUT4) to the plasma membrane / Regulation of endogenous retroelements by Piwi-interacting RNAs (piRNAs) / adherens junction / positive regulation of cell differentiation / actin filament / FCGR3A-mediated phagocytosis / cell motility / RHO GTPases Activate Formins / Signaling by high-kinase activity BRAF mutants / MAP2K and MAPK activation / DNA Damage Recognition in GG-NER / multicellular organism growth / Schaffer collateral - CA1 synapse / B-WICH complex positively regulates rRNA expression / kinetochore / 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 / phospholipid binding / Regulation of actin dynamics for phagocytic cup formation / structural constituent of cytoskeleton / tau protein binding
類似検索 - 分子機能
Pleckstrin homology domain, spectrin-type / Pleckstrin homology domain 9 / Pleckstrin homology domain / Spectrin, beta subunit / Spectrin repeat / Spectrin repeat / Spectrin/alpha-actinin / Spectrin repeats / Actinin-type actin-binding domain signature 1. / Actinin-type actin-binding domain signature 2. ...Pleckstrin homology domain, spectrin-type / Pleckstrin homology domain 9 / Pleckstrin homology domain / Spectrin, beta subunit / Spectrin repeat / Spectrin repeat / Spectrin/alpha-actinin / Spectrin repeats / Actinin-type actin-binding domain signature 1. / Actinin-type actin-binding domain signature 2. / Actinin-type actin-binding domain, conserved site / Calponin homology domain / Calponin homology (CH) domain / Calponin homology domain / CH domain superfamily / Calponin homology (CH) domain profile. / Actins signature 1. / Actin, conserved site / Actins signature 2. / Actin/actin-like conserved site / Actins and actin-related proteins signature. / Actin / Actin family / Actin / PH domain profile. / Pleckstrin homology domain. / Pleckstrin homology domain / ATPase, nucleotide binding domain / PH-like domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Spectrin beta chain, non-erythrocytic 2 / Actin, cytoplasmic 1
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法電子顕微鏡法 / らせん対称体再構成法 / ネガティブ染色法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 7 Å
データ登録者Wang, F. / Orlova, A. / Avery, A.W. / Hays, T.S. / Egelman, E.H.
資金援助 米国, 3件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM81303 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM44757 米国
National Institutes of Health/National Institute on Aging (NIH/NIA)AG32961 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2017
タイトル: Structural basis for high-affinity actin binding revealed by a β-III-spectrin SCA5 missense mutation.
著者: Adam W Avery / Michael E Fealey / Fengbin Wang / Albina Orlova / Andrew R Thompson / David D Thomas / Thomas S Hays / Edward H Egelman /
要旨: Spinocerebellar ataxia type 5 (SCA5) is a neurodegenerative disease caused by mutations in the cytoskeletal protein β-III-spectrin. Previously, a SCA5 mutation resulting in a leucine-to-proline ...Spinocerebellar ataxia type 5 (SCA5) is a neurodegenerative disease caused by mutations in the cytoskeletal protein β-III-spectrin. Previously, a SCA5 mutation resulting in a leucine-to-proline substitution (L253P) in the actin-binding domain (ABD) was shown to cause a 1000-fold increase in actin-binding affinity. However, the structural basis for this increase is unknown. Here, we report a 6.9 Å cryo-EM structure of F-actin complexed with the L253P ABD. This structure, along with co-sedimentation and pulsed-EPR measurements, demonstrates that high-affinity binding caused by the CH2-localized mutation is due to opening of the two CH domains. This enables CH1 to bind actin aided by an unstructured N-terminal region that becomes α-helical upon binding. This helix is required for association with actin as truncation eliminates binding. Collectively, these results shed light on the mechanism by which β-III-spectrin, and likely similar actin-binding proteins, interact with actin, and how this mechanism can be perturbed to cause disease.
履歴
登録2017年8月14日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02017年11月22日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12019年12月18日Group: Author supporting evidence / カテゴリ: pdbx_audit_support / Item: _pdbx_audit_support.funding_organization
改定 1.22024年3月13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
  • 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-8886
  • 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-8886
  • 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
F: Actin, cytoplasmic 1
A: Actin, cytoplasmic 1
B: Actin, cytoplasmic 1
C: Actin, cytoplasmic 1
D: Actin, cytoplasmic 1
E: Actin, cytoplasmic 1
f: Spectrin beta chain, non-erythrocytic 2
a: Spectrin beta chain, non-erythrocytic 2
b: Spectrin beta chain, non-erythrocytic 2
c: Spectrin beta chain, non-erythrocytic 2
d: Spectrin beta chain, non-erythrocytic 2
e: Spectrin beta chain, non-erythrocytic 2


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)447,83912
ポリマ－447,83912
非ポリマー00
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: microscopy, helical filament was observed by negative staining and Cryo-EM
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area36340 Å2
ΔGint-117 kcal/mol
Surface area108660 Å2
対称性らせん対称: (回転対称性: 1 / Dyad axis: no / N subunits divisor: 1 / Num. of operations: 20 / Rise per n subunits: 27.25 Å / Rotation per n subunits: -166.87 °)
詳細THE ASSEMBLY REPRESENTED IN THIS ENTRY HAS REGULAR HELICAL SYMMETRY WITH THE FOLLOWING PARAMETERS: ROTATION PER SUBUNIT (TWIST) = -166.87 DEGREES RISE PER SUBUNIT (HEIGHT) = 27.25 ANGSTROMS

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要素

#1: タンパク質
Actin, cytoplasmic 1 / Beta-actin


分子量: 41782.660 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: ACTB / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P60709
#2: タンパク質
Spectrin beta chain, non-erythrocytic 2 / Beta-III spectrin / Spinocerebellar ataxia 5 protein


分子量: 32857.141 Da / 分子数: 6 / Mutation: L253P / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: SPTBN2, KIAA0302, SCA5 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: O15020

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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: F-actin complexed with the spectrin actin-binding domain
タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 7.4
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: YES / 凍結: YES
染色タイプ: NEGATIVE / 染色剤: negative stain
急速凍結凍結剤: ETHANE

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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
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
撮影平均露光時間: 3 sec. / 電子線照射量: 20 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)
詳細: Images were stored containing seven parts, where each part represented a set of frames corresponding to a dose of ~20 electrons per Angstrom^2. The full dose image stack was used for the ...詳細: Images were stored containing seven parts, where each part represented a set of frames corresponding to a dose of ~20 electrons per Angstrom^2. The full dose image stack was used for the estimation of the CTF as well as for boxing filaments. Only the first two parts were used for the reconstruction (~5 electrons per Angstrom^2).
画像スキャン動画フレーム数/画像: 7

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: dev_2471: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
1EMAN2粒子像選択
2EPU画像取得
4CTFFIND3CTF補正
7Rosetta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
12SPIDER３次元再構成
13PHENIXモデル精密化
14Cootモデル精密化
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: -166.87 ° / 軸方向距離/サブユニット: 27.25 Å / らせん対称軸の対称性: C1
3次元再構成解像度: 7 Å / 解像度の算出法: OTHER / 粒子像の数: 12443 / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 詳細: model-map FSC 0.38 cut-off / 対称性のタイプ: HELICAL
原子モデル構築空間: REAL
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00648396
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.00387534
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d7.67219314
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0553714
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0067344

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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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