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万見
- PDB-8oid: Cryo-EM structure of ADP-bound, filamentous beta-actin harboring ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8oid
タイトルCryo-EM structure of ADP-bound, filamentous beta-actin harboring the N111S mutation
要素Actin, cytoplasmic 1, N-terminally processed
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN / Actin filament / cytoskeletal protein / ATPase
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of norepinephrine uptake / 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 ...positive regulation of norepinephrine uptake / 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 / Cell-extracellular matrix interactions / dense body / 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 / positive regulation of double-strand break repair / maintenance of blood-brain barrier / 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 / 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 / cytoskeleton organization / EPHB-mediated forward signaling / substantia nigra development / calyx of Held / axonogenesis / 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 / 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 / Regulation of actin dynamics for phagocytic cup formation / structural constituent of cytoskeleton / tau protein binding / VEGFA-VEGFR2 Pathway / platelet aggregation / cytoplasmic ribonucleoprotein granule / nuclear matrix / Signaling by RAF1 mutants / Signaling by moderate kinase activity BRAF mutants / Paradoxical activation of RAF signaling by kinase inactive BRAF / Signaling downstream of RAS mutants / UCH proteinases / Signaling by BRAF and RAF1 fusions / nucleosome / cell-cell junction / lamellipodium / actin cytoskeleton / presynapse / Clathrin-mediated endocytosis / HATs acetylate histones / Factors involved in megakaryocyte development and platelet production / regulation of apoptotic process
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Homo sapiens (ヒト)
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: 2.3 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 ...Data collection / Database references / Refinement description / Source and taxonomy / Structure summary
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / citation / entity / entity_src_gen / struct_ncs_dom_lim / struct_ref / struct_ref_seq / struct_ref_seq_dif
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.year / _entity.pdbx_description / _entity_src_gen.pdbx_gene_src_gene / _struct_ncs_dom_lim.beg_auth_asym_id / _struct_ncs_dom_lim.beg_auth_comp_id / _struct_ncs_dom_lim.beg_auth_seq_id / _struct_ncs_dom_lim.beg_label_asym_id / _struct_ncs_dom_lim.beg_label_seq_id / _struct_ncs_dom_lim.end_auth_asym_id / _struct_ncs_dom_lim.end_auth_comp_id / _struct_ncs_dom_lim.end_auth_seq_id / _struct_ncs_dom_lim.end_label_asym_id / _struct_ncs_dom_lim.end_label_seq_id / _struct_ref.db_code / _struct_ref.pdbx_db_accession / _struct_ref_seq.pdbx_db_accession / _struct_ref_seq_dif.pdbx_seq_db_accession_code
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
C: Actin, cytoplasmic 1, N-terminally processed
A: Actin, cytoplasmic 1, N-terminally processed
B: Actin, cytoplasmic 1, N-terminally processed
D: Actin, cytoplasmic 1, N-terminally processed
E: Actin, cytoplasmic 1, N-terminally processed
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)210,94015
ポリマ－208,6835
非ポリマー2,25810
水11,097616
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
非結晶学的対称性 (NCS)NCSドメイン:
IDEns-ID詳細
d_1ens_1(chain "B" and (resid 6 through 160 or resid 162 through 375 or resid 376 through 377))
d_2ens_1(chain "C" and (resid 6 through 160 or resid 162 through 375 or resid 376 through 377))
d_3ens_1(chain "A" and (resid 6 through 160 or resid 162 through 375 or resid 376 through 377))
d_4ens_1(chain "D" and (resid 6 through 160 or resid 162 through 375 or resid 376 through 377))
d_5ens_1(chain "E" and (resid 6 through 160 or resid 162 through 375 or resid 376 through 377))

NCSドメイン領域:

Ens-ID: ens_1

Dom-IDComponent-IDBeg auth comp-IDBeg label comp-IDEnd auth comp-IDEnd label comp-IDAuth asym-IDLabel asym-IDAuth seq-IDLabel seq-ID
d_11ALAALATHRTHRBC6 - 1606 - 160
d_12THRTHRPHEPHEBC162 - 375162 - 375
d_13ADPADPADPADPBJ401
d_21ALAALATHRTHRCA6 - 1606 - 160
d_22THRTHRPHEPHECA162 - 375162 - 375
d_23ADPADPADPADPCF401
d_31ALAALATHRTHRAB6 - 1606 - 160
d_32THRTHRPHEPHEAB162 - 375162 - 375
d_33ADPADPADPADPAH401
d_41ALAALATHRTHRDD6 - 1606 - 160
d_42THRTHRPHEPHEDD162 - 375162 - 375
d_43ADPADPADPADPDL401
d_51ALAALATHRTHREE6 - 1606 - 160
d_52THRTHRPHEPHEEE162 - 375162 - 375
d_53ADPADPADPADPEN401

NCS oper:
IDCodeMatrixベクター
1given(-0.962612549378, 0.228009418417, -0.146249050911), (-0.238302515526, -0.969517806885, 0.0569836224519), (-0.128798256483, 0.0897046668066, 0.987605225725)247.711208929, 285.608421535, 34.2799331083
2given(-0.962839055733, -0.237900736544, -0.127844406633), (0.227589897339, -0.969571964293, 0.0901833947415), (-0.145409048496, 0.0577359992546, 0.987685558771)310.805691961, 217.487882682, -14.2920310895
3given(0.891310618266, -0.453302147553, 0.00908541634436), (0.452725272878, 0.890906176814, 0.0364144396281), (-0.0246009972255, -0.028343379105, 0.99929547372)69.3942387951, -48.4233933871, 62.0779640179
4given(-0.750155225382, 0.644607511091, -0.147473029662), (-0.653779964153, -0.756441596544, 0.0191799241655), (-0.0991912108253, 0.110802832381, 0.988880091837)160.729086178, 319.475163973, 82.3915480885

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要素

#1: タンパク質
Actin, cytoplasmic 1, N-terminally processed


分子量: 41736.590 Da / 分子数: 5 / 変異: N111S, C272A / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: ACTB / プラスミド: p2925 pFL_ACTB_N111S_C272A / 細胞株 (発現宿主): BTI-Tnao38 / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: P60709
#2: 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 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: ADP, エネルギー貯蔵分子*YM
#3: 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 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#4: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 616 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O
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: FILAMENT / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: Actin filament harboring the N111S mutation. / タイプ: COMPLEX
詳細: Beta-actin was expressed as fusion protein, with thymosin beta4 and a deca-His-tag fused to the actin C-terminus. During the purification, thymosin beta-4 and the deca-His-tag were removed. ...詳細: Beta-actin was expressed as fusion protein, with thymosin beta4 and a deca-His-tag fused to the actin C-terminus. During the purification, thymosin beta-4 and the deca-His-tag were removed. Actin was purified as monomer from insect cells. It was then polymerized into a filament in vitro.
Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 細胞: BTI-Tnao38
緩衝液pH: 7.1
詳細: 1x KMEH (10 mM HEPES pH 7.1, 100 mM KCl, 2 mM MgCl2, 1 mM EGTA) supplemented with 0.02% Tween20 (v/v)
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
110 mMHEPES1
2100 mMpotassium chlorideKCl1
32 mMmagnesium chlorideMgCl21
41 mMEGTA1
50.02 % (v/v)Tween201
試料濃度: 2.5 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: Actin filaments were reconstituted by adding salt to monomeric actin.
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: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
詳細: Titan Krios G3 microscope was aligned using Sherpa (FEI). Data collected in superresolution mode.
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 / 倍率（公称値）: 130000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 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
撮影電子線照射量: 70 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 9516
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 15 eV

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類NB
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
1crYOLO1.5.8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
9SPHIRE1.4初期オイラー角割当
10RELION3.1.0最終オイラー角割当
11RELION3.1.0分類
12RELION3.1.0３次元再構成
13PHENIX1.20.1-4487-000モデル精密化
画像処理詳細: K3 operated in super-resolution 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: 2001281 / 詳細: crYOLO in filament mode.
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 2.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 1756928
詳細: The final refinement was performed from local searches in RELION.
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: chain C of pdb 8A2T (including all water molecules) was fit in the central actin subunit of the density map. After substitution of all alpha-actin specific amino-acids to the corresponding ...詳細: chain C of pdb 8A2T (including all water molecules) was fit in the central actin subunit of the density map. After substitution of all alpha-actin specific amino-acids to the corresponding beta-actin residues, introducing the N111S mutation, and further manual model building in Coot, the resulting model was fitted in four more actin subunits (chains A, B, D, E) in the density map. The filament was modeled as a pentamer to capture the full interaction interface of the central subunit with its four neighboring subunits. All water molecules were first manually built, inspected and adjusted in the central subunit, and were then copied to the other chains with non-crystallographic symmetry (NCS). Because the local resolution was worse at the periphery of the reconstruction, we removed water molecules that displayed poor corresponding cryo-EM density in the non-central actin chains. The model was refined in Phenix real-space refine with NCS restraints but without Ramachandran and rotamer restraints.
原子モデル構築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: 30.86 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.003714920
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.576420250
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.04412245
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00412585
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d13.04535545
Refine LS restraints NCS
Ens-IDDom-IDAuth asym-IDRefine-IDタイプRms dev position (Å)
ens_1d_2CELECTRON MICROSCOPYNCS constraints4.92018537194E-13
ens_1d_3CELECTRON MICROSCOPYNCS constraints5.09994634163E-13
ens_1d_4CELECTRON MICROSCOPYNCS constraints5.09314316774E-13
ens_1d_5CELECTRON MICROSCOPYNCS constraints4.70681364784E-12

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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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