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万見
- PDB-8oi6: Cryo-EM structure of the undecorated barbed end of filamentous be... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8oi6
タイトルCryo-EM structure of the undecorated barbed end of filamentous beta/gamma actin
要素
  • Actin, cytoplasmic 1
  • PHALLOIDIN
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN / Actin filament / cytoskeletal protein / ATPase
機能・相同性
機能・相同性情報


Cell-extracellular matrix interactions / Adherens junctions interactions / Formation of the dystrophin-glycoprotein complex (DGC) / B-WICH complex positively regulates rRNA expression / Gap junction degradation / Formation of annular gap junctions / MAP2K and MAPK activation / RHOF GTPase cycle / EPHB-mediated forward signaling / Regulation of actin dynamics for phagocytic cup formation ...Cell-extracellular matrix interactions / Adherens junctions interactions / Formation of the dystrophin-glycoprotein complex (DGC) / B-WICH complex positively regulates rRNA expression / Gap junction degradation / Formation of annular gap junctions / MAP2K and MAPK activation / RHOF GTPase cycle / EPHB-mediated forward signaling / Regulation of actin dynamics for phagocytic cup formation / RHO GTPases Activate WASPs and WAVEs / RHO GTPases activate IQGAPs / RHO GTPases Activate Formins / DNA Damage Recognition in GG-NER / UCH proteinases / VEGFA-VEGFR2 Pathway / cellular response to cytochalasin B / regulation of transepithelial transport / Clathrin-mediated endocytosis / morphogenesis of a polarized epithelium / structural constituent of postsynaptic actin cytoskeleton / protein localization to adherens junction / dense body / postsynaptic actin cytoskeleton / Tat protein binding / adherens junction assembly / apical protein localization / tight junction / apical junction complex / regulation of norepinephrine uptake / transporter regulator activity / nitric-oxide synthase binding / cortical cytoskeleton / NuA4 histone acetyltransferase complex / establishment or maintenance of cell polarity / brush border / kinesin binding / regulation of synaptic vesicle endocytosis / regulation of protein localization to plasma membrane / positive regulation of double-strand break repair via homologous recombination / axonogenesis / calyx of Held / nitric-oxide synthase regulator activity / actin filament / adherens junction / cell motility / 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 / Schaffer collateral - CA1 synapse / cytoplasmic ribonucleoprotein granule / nucleosome / lamellipodium / actin cytoskeleton / cytoskeleton / regulation of cell cycle / ribonucleoprotein complex / axon / focal adhesion / synapse / protein kinase binding / glutamatergic synapse / protein-containing complex / ATP hydrolysis activity / ATP binding / identical protein binding / nucleus / membrane / plasma membrane / cytoplasm / cytosol
類似検索 - 分子機能
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
類似検索 - ドメイン・相同性
: / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / Actin, cytoplasmic 1
類似検索 - 構成要素
生物種Bos taurus (ウシ)
Amanita phalloides (タマゴテングタケ)
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: 3.59 Å
データ登録者Oosterheert, W. / Blanc, F.E.C. / Roy, A. / Belyy, A. / Hofnagel, O. / Hummer, G. / Bieling, P. / Raunser, S.
資金援助 ドイツ, European Union, 3件
組織認可番号国
Max Planck Society ドイツ
Alexander von Humboldt Foundation ドイツ
European Research Council (ERC)856118European Union
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2023
タイトル: Molecular mechanisms of inorganic-phosphate release from the core and barbed end of actin filaments.
著者: Wout Oosterheert / Florian E C Blanc / Ankit Roy / Alexander Belyy / Micaela Boiero Sanders / Oliver Hofnagel / Gerhard Hummer / Peter Bieling / Stefan Raunser /
要旨: The release of inorganic phosphate (P) from actin filaments constitutes a key step in their regulated turnover, which is fundamental to many cellular functions. The mechanisms underlying P release ...The release of inorganic phosphate (P) from actin filaments constitutes a key step in their regulated turnover, which is fundamental to many cellular functions. The mechanisms underlying P release from the core and barbed end of actin filaments remain unclear. Here, using human and bovine actin isoforms, we combine cryo-EM with molecular-dynamics simulations and in vitro reconstitution to demonstrate how actin releases P through a 'molecular backdoor'. While constantly open at the barbed end, the backdoor is predominantly closed in filament-core subunits and opens only transiently through concerted amino acid rearrangements. This explains why P escapes rapidly from the filament end but slowly from internal subunits. In a nemaline-myopathy-associated actin variant, the backdoor is predominantly open in filament-core subunits, resulting in accelerated P release and filaments with drastically shortened ADP-P caps. Our results provide the molecular basis for P release from actin and exemplify how a disease-linked mutation distorts the nucleotide-state distribution and atomic structure of the filament.
履歴
登録2023年3月22日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02023年8月9日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年8月16日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / citation
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.year
改定 1.22023年9月27日Group: Database references / Refinement description
カテゴリ: citation / citation_author / em_3d_fitting_list
Item: _citation.pdbx_database_id_DOI / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id
改定 1.32023年10月4日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.42023年11月15日Group: Data collection / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / Item: _chem_comp_atom.atom_id / _chem_comp_bond.atom_id_2
改定 1.52023年11月22日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID

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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: Actin, cytoplasmic 1
B: Actin, cytoplasmic 1
C: Actin, cytoplasmic 1
D: Actin, cytoplasmic 1
H: PHALLOIDIN
I: PHALLOIDIN
J: PHALLOIDIN
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)171,41515
ポリマ－169,6097
非ポリマー1,8068
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
Actin, cytoplasmic 1 / Beta-actin


分子量: 41795.680 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Bos taurus (ウシ) / Plasmid details: slaughterhouse / 組織: thymus / 参照: UniProt: P60712
#2: タンパク質・ペプチド PHALLOIDIN


タイプ: Peptide-like / クラス: 毒素 / 分子量: 808.899 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成
由来: (合成) Amanita phalloides (タマゴテングタケ)
参照: BIRD: PRD_002366
#3: 化合物
ChemComp-ADP / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE


分子量: 427.201 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H15N5O10P2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: ADP, エネルギー貯蔵分子*YM
#4: 化合物
ChemComp-MG / MAGNESIUM ION


分子量: 24.305 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
研究の焦点であるリガンドがあるかY

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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: PARTICLE / 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名称タイプ詳細Entity IDParent-ID由来
1actin-phalloidin complexCOMPLEXActin was purified as monomer from bovine thymus. Short filaments were reconstituted in vitro to obtain the barbed end structure.#10MULTIPLE SOURCES
2cytosolic beta-gamma actinCOMPLEX1NATURAL
3phalloidinCOMPLEX1RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID細胞内の位置組織
22Bos taurus (ウシ)9913cytoplasmthymus
33Amanita phalloides (タマゴテングタケ)67723
由来(組換発現)生物種: synthetic construct (人工物)
緩衝液pH: 7.1
詳細: 10 mM imidazole pH 7.1, 100 mM KCl, 2 mM MgCl2 and 1 mM EGTA
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
110 mMimidazole1
2100 mMpotassium chlorideKCl1
32 mMmagnesium clorideMgCl21
41 mMethylene glycol-bis(beta-aminoethyl ether)-N,N,N,N-tetraacetic acidEGTA1
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: Sample was directly collected from size-exclusion chromatography fractions.
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: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE-PROPANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 286 K

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TALOS ARCTICA
詳細: Microsope alignment was performed using SHERPA (Thermo Fisher)
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: SPOT SCAN
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 120000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2700 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1200 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: ZEMLIN TABLEAU
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: 4 sec. / 電子線照射量: 56 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: 1316

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
phenix.real_space_refine1.20.1_4487精密化
PHENIX1.20.1_4487精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ詳細
1crYOLO1.8粒子像選択
2EPU画像取得
4CTFFIND4.13CTF補正
7Coot0.9.8.1モデルフィッティングon Mac
9PHENIX1.20.1-4487-000モデル精密化
10cryoSPARC3.3.2初期オイラー角割当
11cryoSPARC3.3.2最終オイラー角割当
12cryoSPARC3.3.2分類
13cryoSPARC3.3.2３次元再構成
画像処理詳細: Falcon III operated in linear mode.
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: 252982 / 詳細: CrYOLO was trained to pick filament ends.
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.59 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 43618
詳細: Performed in CryoSPARC. All barbed end particles were isolated from from other particles that represented pointed end and filament core.
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 / 詳細: Real space refinement in phenix.
原子モデル構築PDB-ID: 8A2T

8a2t


PDB chain-ID: c / Accession code: 8A2T / Source name: PDB / タイプ: experimental model
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 76.44 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.002111825
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.560616054
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.04171795
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00332034
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d5.30481638

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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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