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- PDB-9fjy: Structure of the DNase I- and phalloidin-bound pointed end of F-a... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9fjy
タイトルStructure of the DNase I- and phalloidin-bound pointed end of F-actin (conformer 2).
要素
  • Actin, cytoplasmic 1, N-terminally processed
  • Deoxyribonuclease-1
  • Phalloidin
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN / actin / phalloidin / filament / pointed end / DNase I
機能・相同性
機能・相同性情報


Cell-extracellular matrix interactions / Adherens junctions interactions / B-WICH complex positively regulates rRNA expression / regulation of neutrophil mediated cytotoxicity / regulation of acute inflammatory response / zymogen granule / Gap junction degradation / Formation of annular gap junctions / MAP2K and MAPK activation / RHOF GTPase cycle ...Cell-extracellular matrix interactions / Adherens junctions interactions / B-WICH complex positively regulates rRNA expression / regulation of neutrophil mediated cytotoxicity / regulation of acute inflammatory response / zymogen granule / 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 / deoxyribonuclease I / DNA Damage Recognition in GG-NER / UCH proteinases / VEGFA-VEGFR2 Pathway / deoxyribonuclease I activity / neutrophil activation involved in immune response / structural constituent of postsynaptic actin cytoskeleton / dense body / Clathrin-mediated endocytosis / DNA catabolic process / NuA4 histone acetyltransferase complex / axonogenesis / cell motility / actin filament / 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 / actin cytoskeleton / nuclear envelope / actin binding / cytoskeleton / hydrolase activity / axon / focal adhesion / synapse / apoptotic process / protein kinase binding / protein-containing complex / DNA binding / extracellular region / ATP binding / membrane / nucleus / plasma membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Deoxyribonuclease I / Deoxyribonuclease I, active site / Deoxyribonuclease I, conservied site / Deoxyribonuclease I signature 2. / Deoxyribonuclease I signature 1. / deoxyribonuclease I / Endonuclease/exonuclease/phosphatase / Endonuclease/Exonuclease/phosphatase family / Endonuclease/exonuclease/phosphatase superfamily / Actins signature 1. ...Deoxyribonuclease I / Deoxyribonuclease I, active site / Deoxyribonuclease I, conservied site / Deoxyribonuclease I signature 2. / Deoxyribonuclease I signature 1. / deoxyribonuclease I / Endonuclease/exonuclease/phosphatase / Endonuclease/Exonuclease/phosphatase family / Endonuclease/exonuclease/phosphatase 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 / ATPase, nucleotide binding domain
類似検索 - ドメイン・相同性
: / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / PHOSPHATE ION / Deoxyribonuclease-1 / 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: 3.79 Å
データ登録者Boiero Sanders, M. / Oosterheert, W. / Hofnagel, O. / Bieling, P. / Raunser, S.
資金援助 ドイツ, European Union, 3件
組織認可番号国
Alexander von Humboldt Foundation ドイツ
German Research Foundation (DFG)BI 1998/2-1 ドイツ
European Research Council (ERC)856118European Union
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Phalloidin and DNase I-bound F-actin pointed end structures reveal principles of filament stabilization and disassembly.
著者: Micaela Boiero Sanders / Wout Oosterheert / Oliver Hofnagel / Peter Bieling / Stefan Raunser /
要旨: Actin filament turnover involves subunits binding to and dissociating from the filament ends, with the pointed end being the primary site of filament disassembly. Several molecules modulate filament ...Actin filament turnover involves subunits binding to and dissociating from the filament ends, with the pointed end being the primary site of filament disassembly. Several molecules modulate filament turnover, but the underlying mechanisms remain incompletely understood. Here, we present three cryo-EM structures of the F-actin pointed end in the presence and absence of phalloidin or DNase I. The two terminal subunits at the undecorated pointed end adopt a twisted conformation. Phalloidin can still bind and bridge these subunits, inducing a conformational shift to a flattened, F-actin-like state. This explains how phalloidin prevents depolymerization at the pointed end. Interestingly, two DNase I molecules simultaneously bind to the phalloidin-stabilized pointed end. In the absence of phalloidin, DNase I binding would disrupt the terminal actin subunit packing, resulting in filament disassembly. Our findings uncover molecular principles of pointed end regulation and provide structural insights into the kinetic asymmetry between the actin filament ends.
履歴
登録2024年5月31日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02024年9月11日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年10月2日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _em_admin.last_update

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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, N-terminally processed
B: Actin, cytoplasmic 1, N-terminally processed
C: Actin, cytoplasmic 1, N-terminally processed
D: Actin, cytoplasmic 1, N-terminally processed
E: Deoxyribonuclease-1
G: Phalloidin
H: Phalloidin
I: Phalloidin
J: Phalloidin
F: Deoxyribonuclease-1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)235,77428
ポリマ－232,64210
非ポリマー3,13218
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

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タンパク質 , 2種, 6分子 ABCDEF

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


分子量: 41664.484 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 天然 / 詳細: Beta/gamma actin mix purified from bovine thymus. / 由来: (天然) Bos taurus (ウシ) / 器官: Thymus / 参照: UniProt: P60712
#2: タンパク質 Deoxyribonuclease-1 / Deoxyribonuclease I / DNase I


分子量: 31374.436 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然
詳細: DNase I from bovine pancreas (DNase I, Serva, cat. no 18535.02)
由来: (天然) Bos taurus (ウシ) / 器官: Pancreas / 参照: UniProt: P00639, deoxyribonuclease I

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タンパク質・ペプチド / 糖 , 2種, 6分子 GHIJ

#3: 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: 4 / 由来タイプ: 天然 / 詳細: Phalloidin from Amanita phalloides.
由来: (天然) Amanita phalloides (タマゴテングタケ)
参照: BIRD: PRD_002366
#4: 多糖 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 424.401 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-Glycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/1,2,1/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O]/1-1/a4-b1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{}}}LINUCSPDB-CARE

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非ポリマー , 3種, 16分子

#5: 化合物
ChemComp-ADP / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP


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
#6: 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: 8 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg
#7: 化合物
ChemComp-PO4 / PHOSPHATE ION / ホスファ-ト


分子量: 94.971 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: PO4 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION

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詳細

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
1F-actin pointed end bound by DNase I and phalloidin.COMPLEXBovine beta/gamma-actin was purified from bovine thymus, phalloidin (from Amanita phalloides) was bought from Sigma, DNase I was bought from Serva. The components were mixed to assemble the complex prior to cryo-EM grid preparation.#1-#30MULTIPLE SOURCES
2Actin filament pointed endCOMPLEXThe four terminal subunits of the pointed end of the actin filament.#11NATURAL
3PhalloidinCOMPLEXToxin from Amanita phalloides that stabilizes the actin filament.#31NATURAL
4Two DNase I molecules, each bound to the ultimate and penultimate actin subunits of the F-actin pointed end.COMPLEXBovine DNase I was bought from Serva.#21NATURAL
分子量
IDEntity assembly-ID実験値
11NO
22NO
33NO
44NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID器官
22Bos taurus (ウシ)9913Thymus
33Amanita phalloides (タマゴテングタケ)67723
44Bos taurus (ウシ)9913Pancreas
緩衝液pH: 7 / 詳細: 1xKMEI plus phalloidin
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
110 mMImidazole1
250 mMpotassium chlorideKCl1
31.5 mMmagnesium chlorideMgCl21
41 mMEGTA1
51 mMTCEP1
60.5 mMATP1
745.5 uMPhalloidin1
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
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 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 / 詳細: 3 seconds, force 0.

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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: 300 kV Titan Krios G2 microscope (Thermo Fisher Scientific) with an in-column Cs-corrector.
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）: 81000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1200 nm / Cs: 0.01 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm
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: 64.6 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: 2 / 実像数: 15978
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / 詳細: Gatan energy filter. / エネルギーフィルタースリット幅: 15 eV
球面収差補正装置: Titan Krios G2 microscope (Thermo Fisher Scientific) with an in-column Cs-corrector.

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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
1crYOLO1.8粒子像選択
2EPU画像取得
4CTFFIND4.13CTF補正
7UCSF ChimeraX1.6.1モデルフィッティング
8Coot0.9.8.1モデルフィッティング
10Coot0.9.8.1モデル精密化
11PHENIX1.21rc1_5015モデル精密化
12cryoSPARCv3.3.2初期オイラー角割当
13cryoSPARCv4.2.1最終オイラー角割当
14cryoSPARCv4.2.1分類
15cryoSPARCv4.2.1３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: 4418492 / 詳細: Particles picked using SPHIRE-crYOLO.
3次元再構成解像度: 3.79 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 178346 / 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

3D fitting-ID: 1 / Source name: PDB / タイプ: experimental model

IDPDB-IDAccession code詳細Initial refinement model-ID
16T20

6t20

6T20Actin and phalloidin model1
22A42

2a42

2A42DNase I model2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00216314
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.56322170
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d6.4852250
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0442498
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0032806

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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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