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- PDB-8of8: Cryo-EM structure of actomyosin-5a-S1 with the full-length lever ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8of8
タイトルCryo-EM structure of actomyosin-5a-S1 with the full-length lever (nucleotide free)
要素
  • Actin, alpha skeletal muscle
  • Calmodulin-1
  • Unconventional myosin-Va
キーワードMOTOR PROTEIN / myosin / cytoskeletal motor / myosin-va / myo5a / myosin-5a / S1 / rigor / nucleotide free / apo / lever / 6IQ / actomyosin / actomyosin-5a / actin / actomyosin-va / actin bound
機能・相同性
機能・相同性情報


establishment of endoplasmic reticulum localization to postsynapse / regulation of postsynaptic cytosolic calcium ion concentration / CaMK IV-mediated phosphorylation of CREB / Cam-PDE 1 activation / CREB1 phosphorylation through the activation of CaMKII/CaMKK/CaMKIV cascasde / Glycogen breakdown (glycogenolysis) / Activation of RAC1 downstream of NMDARs / melanosome localization / endoplasmic reticulum localization / Reduction of cytosolic Ca++ levels ...establishment of endoplasmic reticulum localization to postsynapse / regulation of postsynaptic cytosolic calcium ion concentration / CaMK IV-mediated phosphorylation of CREB / Cam-PDE 1 activation / CREB1 phosphorylation through the activation of CaMKII/CaMKK/CaMKIV cascasde / Glycogen breakdown (glycogenolysis) / Activation of RAC1 downstream of NMDARs / melanosome localization / endoplasmic reticulum localization / Reduction of cytosolic Ca++ levels / Sodium/Calcium exchangers / Activation of Ca-permeable Kainate Receptor / Synthesis of IP3 and IP4 in the cytosol / CLEC7A (Dectin-1) induces NFAT activation / RHO GTPases activate PAKs / Calmodulin induced events / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / Tetrahydrobiopterin (BH4) synthesis, recycling, salvage and regulation / eNOS activation / Ion transport by P-type ATPases / Calcineurin activates NFAT / Unblocking of NMDA receptors, glutamate binding and activation / locomotion involved in locomotory behavior / Protein methylation / melanin metabolic process / RAF activation / VEGFR2 mediated vascular permeability / vesicle transport along actin filament / RAS processing / unconventional myosin complex / FCERI mediated Ca+2 mobilization / Ca2+ pathway / insulin-responsive compartment / RHO GTPases activate IQGAPs / Extra-nuclear estrogen signaling / RAF/MAP kinase cascade / PKA activation / developmental pigmentation / melanosome transport / secretory granule localization / Smooth Muscle Contraction / Regulation of MITF-M-dependent genes involved in pigmentation / Regulation of actin dynamics for phagocytic cup formation / actin filament-based movement / melanin biosynthetic process / hair follicle maturation / Platelet degranulation / High laminar flow shear stress activates signaling by PIEZO1 and PECAM1:CDH5:KDR in endothelial cells / melanocyte differentiation / actomyosin / Stimuli-sensing channels / Ion homeostasis / long-chain fatty acid biosynthetic process / myosin complex / insulin secretion / odontogenesis / intermediate filament / cytoskeletal motor activator activity / organelle localization by membrane tethering / pigmentation / mitochondrion-endoplasmic reticulum membrane tethering / autophagosome membrane docking / microfilament motor activity / myosin heavy chain binding / presynaptic endocytosis / regulation of cardiac muscle cell action potential / tropomyosin binding / negative regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / troponin I binding / filamentous actin / mesenchyme migration / calcineurin-mediated signaling / exocytosis / actin filament bundle / cytoskeletal motor activity / actin filament bundle assembly / skeletal muscle myofibril / striated muscle thin filament / protein phosphatase activator activity / regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / skeletal muscle thin filament assembly / adenylate cyclase binding / actin monomer binding / catalytic complex / photoreceptor outer segment / detection of calcium ion / regulation of cardiac muscle contraction / smooth endoplasmic reticulum / calcium channel inhibitor activity / cellular response to interferon-beta / stress fiber / skeletal muscle fiber development / regulation of release of sequestered calcium ion into cytosol by sarcoplasmic reticulum / vesicle-mediated transport / titin binding / voltage-gated potassium channel complex / actin filament polymerization / sperm midpiece / myelination / calcium channel complex
類似検索 - 分子機能
Myosin 5a, cargo-binding domain / Class V myosin, motor domain / Dilute domain / DIL domain / Dilute domain profile. / DIL / IQ calmodulin-binding motif / Myosin, N-terminal, SH3-like / Myosin N-terminal SH3-like domain profile. / Short calmodulin-binding motif containing conserved Ile and Gln residues. ...Myosin 5a, cargo-binding domain / Class V myosin, motor domain / Dilute domain / DIL domain / Dilute domain profile. / DIL / IQ calmodulin-binding motif / Myosin, N-terminal, SH3-like / Myosin N-terminal SH3-like domain profile. / Short calmodulin-binding motif containing conserved Ile and Gln residues. / IQ motif, EF-hand binding site / Myosin head, motor domain / Myosin head (motor domain) / Myosin motor domain profile. / Myosin. Large ATPases. / IQ motif profile. / 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 / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Calmodulin-1 / Actin, alpha skeletal muscle / Unconventional myosin-Va
類似検索 - 構成要素
生物種Mus musculus (ハツカネズミ)
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: 7.5 Å
データ登録者Gravett, M.S.C. / Klebl, D.P. / Harlen, O.G. / Read, D.J. / Harris, S.A. / Muench, S.P. / Peckham, M.
資金援助 英国, 5件
組織認可番号国
Wellcome Trust102174/B/13/Z 英国
Wellcome Trust223125/Z/21/Z 英国
Wellcome Trust108466/Z/15/Z 英国
Engineering and Physical Sciences Research CouncilEP/T022167/1 英国
Engineering and Physical Sciences Research CouncilEP/R013012 英国
引用ジャーナル: Structure / 年: 2024
タイトル: Exploiting cryo-EM structures of actomyosin-5a to reveal the physical properties of its lever.
著者: Molly S C Gravett / David P Klebl / Oliver G Harlen / Daniel J Read / Stephen P Muench / Sarah A Harris / Michelle Peckham /
要旨: Myosin 5a (Myo5a) is a dimeric processive motor protein that transports cellular cargos along filamentous actin (F-actin). Its long lever is responsible for its large power-stroke, step size, and ...Myosin 5a (Myo5a) is a dimeric processive motor protein that transports cellular cargos along filamentous actin (F-actin). Its long lever is responsible for its large power-stroke, step size, and load-bearing ability. Little is known about the levers' structure and physical properties, and how they contribute to walking mechanics. Using cryoelectron microscopy (cryo-EM) and molecular dynamics (MD) simulations, we resolved the structure of monomeric Myo5a, comprising the motor domain and full-length lever, bound to F-actin. The range of its lever conformations revealed its physical properties, how stiffness varies along its length and predicts a large, 35 nm, working stroke. Thus, the newly released trail head in a dimeric Myo5a would only need to perform a small diffusive search for its new binding site on F-actin, and stress would only be generated across the dimer once phosphate is released from the lead head, revealing new insight into the walking behavior of Myo5a.
履歴
登録2023年3月14日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02024年9月25日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年4月9日Group: Data collection / Database references / Structure summary
カテゴリ: citation / citation_author ...citation / citation_author / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name / _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification

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構造の表示

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: Calmodulin-1
B: Calmodulin-1
C: Calmodulin-1
D: Calmodulin-1
E: Calmodulin-1
F: Calmodulin-1
J: Actin, alpha skeletal muscle
K: Actin, alpha skeletal muscle
L: Actin, alpha skeletal muscle
M: Unconventional myosin-Va


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)332,55110
ポリマ－332,55110
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: 電子顕微鏡法
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
Calmodulin-1


分子量: 16721.350 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Mus musculus (ハツカネズミ) / 遺伝子: Calm1, Calm, Cam, Cam1 / 細胞株 (発現宿主): Sf9
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P0DP26
#2: タンパク質 Actin, alpha skeletal muscle / Alpha-actin-1


分子量: 41875.633 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然 / 詳細: HIC is tele-methylhistidine / 由来: (天然) Oryctolagus cuniculus (ウサギ) / 組織: skeletal muscle / 参照: UniProt: P68135
#3: タンパク質 Unconventional myosin-Va / Dilute myosin heavy chain / non-muscle


分子量: 106596.195 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Mus musculus (ハツカネズミ) / 遺伝子: Myo5a, Dilute / 細胞株 (発現宿主): Sf9
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: Q99104
研究の焦点であるリガンドがあるかN
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: HELICAL ARRAY / 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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来詳細
1Myosin-5a bound to F-actinCOMPLEXall0MULTIPLE SOURCES
2Actin, alpha skeletal muscleCOMPLEX#21NATURAL
3Unconventional myosin-Va with calmodulin-1 boundCOMPLEX#31RECOMBINANT
4Calmodulin-1COMPLEX#11RECOMBINANT1 calmodulin bound per IQ domain (6 overall)
分子量
IDEntity assembly-ID値 (°)実験値
110.33 MDaNO
2115 kDa/nmNO
310.11 MDaNO
510.02 MDaNO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID器官
22Oryctolagus cuniculus (ウサギ)9986skeletal muscle
33Mus musculus (ハツカネズミ)10090
54Mus musculus (ハツカネズミ)10090
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
33Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)7108
54Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)7108
緩衝液pH: 7
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
1100 mMpotassium chlorideKCl1
20.1 mMegtazic acid (EGTA)C14H24N2O101
31 mMmagnesium chlorideMgCl21
410 mM3-morpholinopropane-1-sulfonic acid (MOPS)C7H15NO4S1
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: 5.26 mg/mL Actin, alpha skeletal muscle 266 mg/mL FlAG-tagged unconventional myosin-Va (residues 1-907) 84.2 mg/mL Calmodulin-1
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 R2/2
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 80 % / 凍結前の試料温度: 281.15 K

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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: TFS 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 / 倍率（公称値）: 75000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 3600 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1800 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: COMA FREE
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: 63.13 e/Å2 / 検出モード: INTEGRATING
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 4285

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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
1RELION3.1粒子像選択manual picking helical start end coordinates
4Gctf1.18CTF補正
7ISOLDEモデルフィッティング
8Amberモデルフィッティング
11RELION3.1初期オイラー角割当
12RELION3.1最終オイラー角割当
13RELION3.1分類
14RELION3.1３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: 838213
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 7.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 22337 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL
原子モデル構築

3D fitting-ID: 1

IDPDB-IDAccession codeChain-ID詳細Initial refinement model-IDSource nameタイプ
17PLUDchain D was used as a template to model the motor domain1SwissModelin silico model
2the lever structure with CaM bound was predicted in AlphaFoldAlphaFoldin silico model
37PLU

7plu

7PLUchains J-L were used to model actin3PDBexperimental model

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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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