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万見
- PDB-6c1h: High-Resolution Cryo-EM Structures of Actin-bound Myosin States R... -

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登録情報
データベース: PDB / ID: 6c1h
タイトルHigh-Resolution Cryo-EM Structures of Actin-bound Myosin States Reveal the Mechanism of Myosin Force Sensing
要素
  • Actin, alpha skeletal muscle
  • Calmodulin
  • Unconventional myosin-Ib
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN / Mechanochemistry / Mechanobiology / Structural Biology / Cytoskeleton / Molecular Motor / Myosin-I
機能・相同性
機能・相同性情報


post-Golgi vesicle-mediated transport / transferrin transport / actin filament-based movement / myosin complex / CaM pathway / Cam-PDE 1 activation / Sodium/Calcium exchangers / Calmodulin induced events / Reduction of cytosolic Ca++ levels / CREB1 phosphorylation through the activation of CaMKII/CaMKK/CaMKIV cascasde ...post-Golgi vesicle-mediated transport / transferrin transport / actin filament-based movement / myosin complex / CaM pathway / Cam-PDE 1 activation / Sodium/Calcium exchangers / Calmodulin induced events / Reduction of cytosolic Ca++ levels / CREB1 phosphorylation through the activation of CaMKII/CaMKK/CaMKIV cascasde / Activation of Ca-permeable Kainate Receptor / Loss of phosphorylation of MECP2 at T308 / CREB1 phosphorylation through the activation of Adenylate Cyclase / PKA activation / negative regulation of high voltage-gated calcium channel activity / cytoskeletal motor activator activity / CaMK IV-mediated phosphorylation of CREB / Glycogen breakdown (glycogenolysis) / positive regulation of cyclic-nucleotide phosphodiesterase activity / organelle localization by membrane tethering / negative regulation of calcium ion export across plasma membrane / CLEC7A (Dectin-1) induces NFAT activation / microfilament motor activity / autophagosome membrane docking / mitochondrion-endoplasmic reticulum membrane tethering / Activation of RAC1 downstream of NMDARs / regulation of cardiac muscle cell action potential / tropomyosin binding / myosin heavy chain binding / positive regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / mesenchyme migration / regulation of cell communication by electrical coupling involved in cardiac conduction / troponin I binding / Synthesis of IP3 and IP4 in the cytosol / negative regulation of peptidyl-threonine phosphorylation / Negative regulation of NMDA receptor-mediated neuronal transmission / Phase 0 - rapid depolarisation / Unblocking of NMDA receptors, glutamate binding and activation / negative regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / filamentous actin / protein phosphatase activator activity / actin filament bundle / RHO GTPases activate PAKs / brush border / cytoskeletal motor activity / phosphatidylinositol-3,4,5-trisphosphate binding / Ion transport by P-type ATPases / : / microvillus / skeletal muscle thin filament assembly / actin filament bundle assembly / striated muscle thin filament / Uptake and function of anthrax toxins / Long-term potentiation / Calcineurin activates NFAT / Regulation of MECP2 expression and activity / skeletal muscle myofibril / catalytic complex / DARPP-32 events / actin monomer binding / detection of calcium ion / regulation of cardiac muscle contraction / Smooth Muscle Contraction / regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / RHO GTPases activate IQGAPs / regulation of cardiac muscle contraction by regulation of the release of sequestered calcium ion / calcium channel inhibitor activity / cellular response to interferon-beta / eNOS activation / Protein methylation / voltage-gated potassium channel complex / Activation of AMPK downstream of NMDARs / skeletal muscle fiber development / stress fiber / regulation of release of sequestered calcium ion into cytosol by sarcoplasmic reticulum / Tetrahydrobiopterin (BH4) synthesis, recycling, salvage and regulation / : / phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate binding / Ion homeostasis / titin binding / positive regulation of protein autophosphorylation / regulation of calcium-mediated signaling / sperm midpiece / calcium channel complex / substantia nigra development / adenylate cyclase activator activity / actin filament polymerization / Ras activation upon Ca2+ influx through NMDA receptor / regulation of heart rate / sarcomere / FCERI mediated Ca+2 mobilization / FCGR3A-mediated IL10 synthesis / protein serine/threonine kinase activator activity / VEGFR2 mediated vascular permeability / VEGFR2 mediated cell proliferation / regulation of cytokinesis / trans-Golgi network membrane / Antigen activates B Cell Receptor (BCR) leading to generation of second messengers / filopodium / positive regulation of peptidyl-threonine phosphorylation
類似検索 - 分子機能
Class I myosin tail homology domain / Class I myosin, motor domain / Unconventional myosin tail, actin- and lipid-binding / Class I myosin tail homology (TH1) domain profile. / Actin; Chain A, domain 2 / Actin; Chain A, domain 2 / IQ calmodulin-binding motif / ATPase, substrate binding domain, subdomain 4 / Short calmodulin-binding motif containing conserved Ile and Gln residues. / Actin; Chain A, domain 4 ...Class I myosin tail homology domain / Class I myosin, motor domain / Unconventional myosin tail, actin- and lipid-binding / Class I myosin tail homology (TH1) domain profile. / Actin; Chain A, domain 2 / Actin; Chain A, domain 2 / IQ calmodulin-binding motif / ATPase, substrate binding domain, subdomain 4 / Short calmodulin-binding motif containing conserved Ile and Gln residues. / Actin; Chain A, domain 4 / IQ motif, EF-hand binding site / Myosin head, motor domain / Myosin head (motor domain) / Myosin motor domain profile. / Myosin. Large ATPases. / IQ motif profile. / : / ATPase, nucleotide binding domain / Kinesin motor domain superfamily / Actins signature 1. / Actin, conserved site / Actins signature 2. / Actin/actin-like conserved site / Actins and actin-related proteins signature. / Actin / Actin family / Actin / EF-hand domain pair / EF-hand, calcium binding motif / ATPase, nucleotide binding domain / EF-Hand 1, calcium-binding site / EF-hand calcium-binding domain. / EF-hand calcium-binding domain profile. / EF-hand domain / EF-hand domain pair / Nucleotidyltransferase; domain 5 / Roll / Alpha-Beta Complex / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase / 2-Layer Sandwich / Mainly Beta / Alpha Beta
類似検索 - ドメイン・相同性
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / Calmodulin-1 / Actin, alpha skeletal muscle / Unconventional myosin-Ib
類似検索 - 構成要素
生物種Oryctolagus cuniculus (ウサギ)
Rattus norvegicus (ドブネズミ)
unidentified (未定義)
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: 3.9 Å
データ登録者Mentes, A. / Huehn, A. / Liu, X. / Zwolak, A. / Dominguez, R. / Shuman, H. / Ostap, E.M. / Sindelar, C.V.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R37 GM057247 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2018
タイトル: High-resolution cryo-EM structures of actin-bound myosin states reveal the mechanism of myosin force sensing.
著者: Ahmet Mentes / Andrew Huehn / Xueqi Liu / Adam Zwolak / Roberto Dominguez / Henry Shuman / E Michael Ostap / Charles V Sindelar /
要旨: Myosins adjust their power outputs in response to mechanical loads in an isoform-dependent manner, resulting in their ability to dynamically adapt to a range of motile challenges. Here, we reveal the ...Myosins adjust their power outputs in response to mechanical loads in an isoform-dependent manner, resulting in their ability to dynamically adapt to a range of motile challenges. Here, we reveal the structural basis for force-sensing based on near-atomic resolution structures of one rigor and two ADP-bound states of myosin-IB (myo1b) bound to actin, determined by cryo-electron microscopy. The two ADP-bound states are separated by a 25° rotation of the lever. The lever of the first ADP state is rotated toward the pointed end of the actin filament and forms a previously unidentified interface with the N-terminal subdomain, which constitutes the upper half of the nucleotide-binding cleft. This pointed-end orientation of the lever blocks ADP release by preventing the N-terminal subdomain from the pivoting required to open the nucleotide binding site, thus revealing how myo1b is inhibited by mechanical loads that restrain lever rotation. The lever of the second ADP state adopts a rigor-like orientation, stabilized by class-specific elements of myo1b. We identify a role for this conformation as an intermediate in the ADP release pathway. Moreover, comparison of our structures with other myosins reveals structural diversity in the actomyosin binding site, and we reveal the high-resolution structure of actin-bound phalloidin, a potent stabilizer of filamentous actin. These results provide a framework to understand the spectrum of force-sensing capacities among the myosin superfamily.
履歴
登録2018年1月4日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02018年1月31日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12018年2月7日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year
改定 1.22018年2月28日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last
改定 1.32020年1月8日Group: Author supporting evidence / カテゴリ: pdbx_audit_support / Item: _pdbx_audit_support.funding_organization
改定 1.42024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-7331
  • 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-7331
  • 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
P: Unconventional myosin-Ib
R: Calmodulin
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)312,43617
ポリマ－310,1787
非ポリマー2,25810
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

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


分子量: 41862.613 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Oryctolagus cuniculus (ウサギ) / 参照: UniProt: P68135
#2: タンパク質 Unconventional myosin-Ib / Myosin I alpha / MMIa / Myosin heavy chain myr 1


分子量: 84143.930 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Rattus norvegicus (ドブネズミ) / 参照: UniProt: Q05096
#3: タンパク質 Calmodulin


分子量: 16721.350 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) unidentified (未定義) / 参照: UniProt: P0DP23*PLUS
#4: 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
#5: 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

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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: らせん対称体再構成法

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試料調製

構成要素名称: Complex of actin, myosin-1b, and calmodulin with ADP
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#3 / 由来: MULTIPLE SOURCES
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: unidentified (未定義)
緩衝液pH: 7
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
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: SPOT SCAN
電子レンズモード: BRIGHT FIELD
撮影平均露光時間: 11 sec. / 電子線照射量: 50 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.11.1_2575: / 分類: 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: -167.4 ° / 軸方向距離/サブユニット: 27.5 Å / らせん対称軸の対称性: C1
3次元再構成解像度: 3.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 62000
詳細: Resolution estimated by post-processing in RELION using a mask with soft edges that included only the central subunit.
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
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00522338
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.8830248
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d8.93513513
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0563338
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0073910

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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)

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  • 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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