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万見
- PDB-6xr4: Integrative in situ structure of Parkinsons disease-linked human LRRK2 -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6xr4
タイトルIntegrative in situ structure of Parkinsons disease-linked human LRRK2
要素Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
キーワードSIGNALING PROTEIN / TRANSFERASE / kinase / GTPase / Parkinson's Disease / pseudo-kinase
機能・相同性
機能・相同性情報


caveola neck / negative regulation of thioredoxin peroxidase activity by peptidyl-threonine phosphorylation / negative regulation of protein processing involved in protein targeting to mitochondrion / Wnt signalosome assembly / beta-catenin destruction complex binding / regulation of branching morphogenesis of a nerve / regulation of kidney size / regulation of neuron maturation / regulation of cell projection organization / tangential migration from the subventricular zone to the olfactory bulb ...caveola neck / negative regulation of thioredoxin peroxidase activity by peptidyl-threonine phosphorylation / negative regulation of protein processing involved in protein targeting to mitochondrion / Wnt signalosome assembly / beta-catenin destruction complex binding / regulation of branching morphogenesis of a nerve / regulation of kidney size / regulation of neuron maturation / regulation of cell projection organization / tangential migration from the subventricular zone to the olfactory bulb / protein localization to endoplasmic reticulum exit site / GTP-dependent protein kinase activity / regulation of neuroblast proliferation / regulation of ER to Golgi vesicle-mediated transport / peroxidase inhibitor activity / negative regulation of late endosome to lysosome transport / regulation of mitochondrial depolarization / negative regulation of protein targeting to mitochondrion / positive regulation of dopamine receptor signaling pathway / regulation of synaptic vesicle transport / regulation of CAMKK-AMPK signaling cascade / regulation of lysosomal lumen pH / amphisome / co-receptor binding / mitochondrion localization / negative regulation of excitatory postsynaptic potential / regulation of retrograde transport, endosome to Golgi / regulation of dopamine receptor signaling pathway / positive regulation of microglial cell activation / positive regulation of synaptic vesicle endocytosis / negative regulation of autophagosome assembly / cytoplasmic side of mitochondrial outer membrane / neuron projection arborization / regulation of cAMP/PKA signal transduction / olfactory bulb development / striatum development / multivesicular body, internal vesicle / regulation of dendritic spine morphogenesis / protein localization to mitochondrion / JUN kinase kinase kinase activity / cellular response to dopamine / endoplasmic reticulum organization / positive regulation of protein autoubiquitination / Wnt signalosome / positive regulation of programmed cell death / negative regulation of protein processing / GTP metabolic process / syntaxin-1 binding / regulation of canonical Wnt signaling pathway / negative regulation of GTPase activity / exploration behavior / regulation of reactive oxygen species metabolic process / lysosome organization / clathrin binding / Golgi-associated vesicle / regulation of locomotion / protein kinase A binding / phosphorylation / negative regulation of macroautophagy / PTK6 promotes HIF1A stabilization / neuromuscular junction development / regulation of synaptic vesicle exocytosis / regulation of mitochondrial fission / Golgi organization / intracellular distribution of mitochondria / locomotory exploration behavior / regulation of synaptic vesicle endocytosis / endoplasmic reticulum exit site / autolysosome / microvillus / MAP kinase kinase kinase activity / negative regulation of Notch signaling pathway / positive regulation of protein kinase activity / Rho protein signal transduction / cellular response to manganese ion / canonical Wnt signaling pathway / presynaptic cytosol / negative regulation of endoplasmic reticulum stress-induced intrinsic apoptotic signaling pathway / regulation of synaptic transmission, glutamatergic / phagocytic vesicle / JNK cascade / positive regulation of autophagy / dendrite cytoplasm / negative regulation of protein binding / peptidyl-threonine phosphorylation / positive regulation of MAP kinase activity / tubulin binding / GTPase activator activity / SNARE binding / neuron projection morphogenesis / cellular response to starvation / positive regulation of protein ubiquitination / regulation of membrane potential / excitatory postsynaptic potential / determination of adult lifespan / cellular response to reactive oxygen species / mitochondrion organization / trans-Golgi network / calcium-mediated signaling / mitochondrial membrane
類似検索 - 分子機能
LRRK2 ARM repeat / LRRK2 ANK repeat / LRRK2 beta propeller / : / C-terminal of Roc (COR) domain / C-terminal of Roc, COR-A domain / Ras of Complex, Roc, domain of DAPkinase / Roc domain profile. / Roc domain / Leucine-rich repeats, bacterial type ...LRRK2 ARM repeat / LRRK2 ANK repeat / LRRK2 beta propeller / : / C-terminal of Roc (COR) domain / C-terminal of Roc, COR-A domain / Ras of Complex, Roc, domain of DAPkinase / Roc domain profile. / Roc domain / Leucine-rich repeats, bacterial type / Leucine rich repeat / Leucine-rich repeat, typical subtype / Leucine-rich repeats, typical (most populated) subfamily / Leucine-rich repeat profile. / Leucine-rich repeat / Rab subfamily of small GTPases / Leucine-rich repeat domain superfamily / Ankyrin repeat-containing domain superfamily / Armadillo-like helical / Small GTP-binding protein domain / Armadillo-type fold / Serine/threonine-protein kinase, active site / Serine/Threonine protein kinases active-site signature. / WD40-repeat-containing domain superfamily / Protein kinase domain / Serine/Threonine protein kinases, catalytic domain / WD40/YVTN repeat-like-containing domain superfamily / Protein kinase, ATP binding site / Protein kinases ATP-binding region signature. / Protein kinase domain profile. / Protein kinase domain / Protein kinase-like domain superfamily / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法電子顕微鏡法 / サブトモグラム平均法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 14 Å
データ登録者Villa, E. / Lasker, K. / Audagnotto, M.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)1DP2GM123494-01 米国
Michael J. Fox Foundation11425 米国
引用ジャーナル: Cell / 年: 2020
タイトル: The In Situ Structure of Parkinson's Disease-Linked LRRK2.
著者: Reika Watanabe / Robert Buschauer / Jan Böhning / Martina Audagnotto / Keren Lasker / Tsan-Wen Lu / Daniela Boassa / Susan Taylor / Elizabeth Villa /
要旨: Mutations in leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) are the most frequent cause of familial Parkinson's disease. LRRK2 is a multi-domain protein containing a kinase and GTPase. Using correlative light ...Mutations in leucine-rich repeat kinase 2 (LRRK2) are the most frequent cause of familial Parkinson's disease. LRRK2 is a multi-domain protein containing a kinase and GTPase. Using correlative light and electron microscopy, in situ cryo-electron tomography, and subtomogram analysis, we reveal a 14-Å structure of LRRK2 bearing a pathogenic mutation that oligomerizes as a right-handed double helix around microtubules, which are left-handed. Using integrative modeling, we determine the architecture of LRRK2, showing that the GTPase and kinase are in close proximity, with the GTPase closer to the microtubule surface, whereas the kinase is exposed to the cytoplasm. We identify two oligomerization interfaces mediated by non-catalytic domains. Mutation of one of these abolishes LRRK2 microtubule-association. Our work demonstrates the power of cryo-electron tomography to generate models of previously unsolved structures in their cellular environment.
履歴
登録2020年7月10日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02020年8月19日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12020年8月26日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
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_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name
改定 1.22020年9月30日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first
改定 1.32024年3月6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-20825
  • 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-20825
  • 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: Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2
B: Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)572,9012
ポリマ－572,9012
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
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
モデル数53

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要素

#1: タンパク質 Leucine-rich repeat serine/threonine-protein kinase 2 / Dardarin / 座標モデル: Cα原子のみ


分子量: 286450.719 Da / 分子数: 2 / 変異: I2020T / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 細胞株: HEK293
参照: UniProt: Q5S007, non-specific serine/threonine protein kinase, 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

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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: CELL / ３次元再構成法: サブトモグラム平均法

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試料調製

構成要素名称: HEK293 cell / タイプ: CELL
詳細: Dimer within the oligomer of microtubule-bound human LRRK2-I2020T in HEK cells
Entity ID: all / 由来: NATURAL
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト) / Cell: HEK293 / 細胞内の位置: cytosol
緩衝液pH: 7
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: FIB-milled cellular samples expressing Parkinson's disease-related mutant LRRK2 (I2020T) proteins in human embryonic kidney cells (HEK293 cells)
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil
急速凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE

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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
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
撮影電子線照射量: 2 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 SE / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV

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解析

EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
2SerialEM画像取得
7IMPモデルフィッティング
9IMPモデル精密化
13RELION３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING ONLY
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 14 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 4307
詳細: Each model in the conformation ensemble represents a cluster. Models are arranged sequentially from lowest to highest cluster RMSD. Model 1 is the best representative model. Model-Cluster ...詳細: Each model in the conformation ensemble represents a cluster. Models are arranged sequentially from lowest to highest cluster RMSD. Model 1 is the best representative model. Model-Cluster correpondence is as follows: Model 1 = Cluster 20 Model 2 = Cluster 16 Model 3 = Cluster 24 Model 4 = Cluster 32 Model 5 = Cluster 14 Model 6 = Cluster 1 Model 7 = Cluster 44 Model 8 = Cluster 11 Model 9 = Cluster 3 Model 10 = Cluster 22 Model 11 = Cluster 4 Model 12 = Cluster 12 Model 13 = Cluster 19 Model 14 = Cluster 7 Model 15 = Cluster 31 Model 16 = Cluster 26 Model 17 = Cluster 52 Model 18 = Cluster 2 Model 19 = Cluster 45 Model 20 = Cluster 8 Model 21 = Cluster 5 Model 22 = Cluster 23 Model 23 = Cluster 42 Model 24 = Cluster 25 Model 25 = Cluster 43 Model 26 = Cluster 27 Model 27 = Cluster 39 Model 28 = Cluster 6 Model 29 = Cluster 13 Model 30 = Cluster 28 Model 31 = Cluster 21 Model 32 = Cluster 10 Model 33 = Cluster 53 Model 34 = Cluster 30 Model 35 = Cluster 35 Model 36 = Cluster 38 Model 37 = Cluster 33 Model 38 = Cluster 40 Model 39 = Cluster 37 Model 40 = Cluster 29 Model 41 = Cluster 51 Model 42 = Cluster 41 Model 43 = Cluster 15 Model 44 = Cluster 9 Model 45 = Cluster 17 Model 46 = Cluster 50 Model 47 = Cluster 48 Model 48 = Cluster 49 Model 49 = Cluster 18 Model 50 = Cluster 46 Model 51 = Cluster 36 Model 52 = Cluster 47 Model 53 = Cluster 34
対称性のタイプ: POINT
EM volume selectionNum. of tomograms: 12 / Num. of volumes extracted: 11508
原子モデル構築プロトコル: OTHER
精密化詳細: Each model in the conformation ensemble represents a cluster. Models are arranged sequentially from lowest to highest cluster RMSD. Model 1 is the best representative model. Model-Cluster ...詳細: Each model in the conformation ensemble represents a cluster. Models are arranged sequentially from lowest to highest cluster RMSD. Model 1 is the best representative model. Model-Cluster correpondence is as follows: Model 1 = Cluster 20 Model 2 = Cluster 16 Model 3 = Cluster 24 Model 4 = Cluster 32 Model 5 = Cluster 14 Model 6 = Cluster 1 Model 7 = Cluster 44 Model 8 = Cluster 11 Model 9 = Cluster 3 Model 10 = Cluster 22 Model 11 = Cluster 4 Model 12 = Cluster 12 Model 13 = Cluster 19 Model 14 = Cluster 7 Model 15 = Cluster 31 Model 16 = Cluster 26 Model 17 = Cluster 52 Model 18 = Cluster 2 Model 19 = Cluster 45 Model 20 = Cluster 8 Model 21 = Cluster 5 Model 22 = Cluster 23 Model 23 = Cluster 42 Model 24 = Cluster 25 Model 25 = Cluster 43 Model 26 = Cluster 27 Model 27 = Cluster 39 Model 28 = Cluster 6 Model 29 = Cluster 13 Model 30 = Cluster 28 Model 31 = Cluster 21 Model 32 = Cluster 10 Model 33 = Cluster 53 Model 34 = Cluster 30 Model 35 = Cluster 35 Model 36 = Cluster 38 Model 37 = Cluster 33 Model 38 = Cluster 40 Model 39 = Cluster 37 Model 40 = Cluster 29 Model 41 = Cluster 51 Model 42 = Cluster 41 Model 43 = Cluster 15 Model 44 = Cluster 9 Model 45 = Cluster 17 Model 46 = Cluster 50 Model 47 = Cluster 48 Model 48 = Cluster 49 Model 49 = Cluster 18 Model 50 = Cluster 46 Model 51 = Cluster 36 Model 52 = Cluster 47 Model 53 = Cluster 34

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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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