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- EMDB-20226: Spastin hexamer in complex with substrate -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-20226
タイトルSpastin hexamer in complex with substrate
マップデータCryo-EM map of spastin hexamer bound to substrate peptide.
試料
  • 複合体: complex of spastin homohexamer bound to polyglutmate peptide
    • タンパク質・ペプチド: Spastin
    • タンパク質・ペプチド: polyglutamate peptide
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE
キーワードAAA+ ATPase / Homohexamer / Microtubule Severing Enzyme / MOTOR PROTEIN (モータータンパク質)
機能・相同性
機能・相同性情報


microtubule-severing ATPase / microtubule severing ATPase activity / mitotic chromosome movement towards spindle pole / positive regulation of microtubule depolymerization / mitotic spindle elongation / regulation of synapse structure or activity / protein hexamerization / isomerase activity / lipid droplet / adult locomotory behavior ...microtubule-severing ATPase / microtubule severing ATPase activity / mitotic chromosome movement towards spindle pole / positive regulation of microtubule depolymerization / mitotic spindle elongation / regulation of synapse structure or activity / protein hexamerization / isomerase activity / lipid droplet / adult locomotory behavior / spindle / 染色体 / nervous system development / microtubule binding / 微小管 / 細胞分化 / membrane => GO:0016020 / 細胞分裂 / 中心体 / ATP binding / identical protein binding / 細胞質
類似検索 - 分子機能
Spastin / MIT domain superfamily / MIT domain / Microtubule Interacting and Trafficking molecule domain / AAA ATPase, AAA+ lid domain / AAA+ lid domain / ATPase, AAA-type, conserved site / AAA-protein family signature. / ATPase family associated with various cellular activities (AAA) / ATPase, AAA-type, core ...Spastin / MIT domain superfamily / MIT domain / Microtubule Interacting and Trafficking molecule domain / AAA ATPase, AAA+ lid domain / AAA+ lid domain / ATPase, AAA-type, conserved site / AAA-protein family signature. / ATPase family associated with various cellular activities (AAA) / ATPase, AAA-type, core / ATPases associated with a variety of cellular activities / AAA+ ATPase domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
生物種Drosophila melanogaster (キイロショウジョウバエ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.2 Å
データ登録者Sandate CR / Szyk A
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/Office of the DirectorDP2EB020402 米国
National Institutes of Health/Office of the DirectorS10OD021634 米国
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2019
タイトル: An allosteric network in spastin couples multiple activities required for microtubule severing.
著者: Colby R Sandate / Agnieszka Szyk / Elena A Zehr / Gabriel C Lander / Antonina Roll-Mecak /
要旨: The AAA+ ATPase spastin remodels microtubule arrays through severing and its mutation is the most common cause of hereditary spastic paraplegias (HSP). Polyglutamylation of the tubulin C-terminal ...The AAA+ ATPase spastin remodels microtubule arrays through severing and its mutation is the most common cause of hereditary spastic paraplegias (HSP). Polyglutamylation of the tubulin C-terminal tail recruits spastin to microtubules and modulates severing activity. Here, we present a ~3.2 Å resolution cryo-EM structure of the Drosophila melanogaster spastin hexamer with a polyglutamate peptide bound in its central pore. Two electropositive loops arranged in a double-helical staircase coordinate the substrate sidechains. The structure reveals how concurrent nucleotide and substrate binding organizes the conserved spastin pore loops into an ordered network that is allosterically coupled to oligomerization, and suggests how tubulin tail engagement activates spastin for microtubule disassembly. This allosteric coupling may apply generally in organizing AAA+ protein translocases into their active conformations. We show that this allosteric network is essential for severing and is a hotspot for HSP mutations.
履歴
登録2019年5月16日-
ヘッダ(付随情報) 公開2019年6月12日-
マップ公開2019年6月12日-
更新2024年3月20日-
現状2024年3月20日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 1.12
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（半径に従い着色）
  • 表面レベル: 1.12
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6p07
  • 表面レベル: 1.12
  • 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EMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_20226.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_20226.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Cryo-EM map of spastin hexamer bound to substrate peptide.
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.15 Å
密度
表面レベル登録者による: 1.12 / ムービー #1: 1.12
最小 - 最大-2.6589453 - 5.7869997
平均 (標準偏差)0.0017488761 (±0.12507841)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 294.4 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.151.151.15
M x/y/z256256256
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z294.400294.400294.400
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS256256256
D min/max/mean-2.6595.7870.002

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添付データ

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追加マップ: Unsharpened map

ファイルemd_20226_additional.map
注釈Unsharpened map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Half map A

ファイルemd_20226_half_map_1.map
注釈Half map A
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Half map B

ファイルemd_20226_half_map_2.map
注釈Half map B
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : complex of spastin homohexamer bound to polyglutmate peptide

全体名称: complex of spastin homohexamer bound to polyglutmate peptide
要素
  • 複合体: complex of spastin homohexamer bound to polyglutmate peptide
    • タンパク質・ペプチド: Spastin
    • タンパク質・ペプチド: polyglutamate peptide
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE

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超分子 #1: complex of spastin homohexamer bound to polyglutmate peptide

超分子名称: complex of spastin homohexamer bound to polyglutmate peptide
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Drosophila melanogaster (キイロショウジョウバエ)
分子量理論値: 294 kDa/nm

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分子 #1: Spastin

分子名称: Spastin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO / EC番号: microtubule-severing ATPase
由来(天然)生物種: Drosophila melanogaster (キイロショウジョウバエ)
分子量理論値: 54.183473 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: GPQGSKAANR PGGGYSPGPG DPLLAKQKHH HRRAFEYISK ALKIDEENEG HKELAIELYR KGIKELEDGI AVDCWSGRGD VWDRAQRLH DKMQTNLSMA RDRLHFLASG RKLTIGSKRP VNLAVANKSQ TLPRNLGSKT SVGAVQRQPV KTAATPPAVR R QFSSGRNT ...文字列:
GPQGSKAANR PGGGYSPGPG DPLLAKQKHH HRRAFEYISK ALKIDEENEG HKELAIELYR KGIKELEDGI AVDCWSGRGD VWDRAQRLH DKMQTNLSMA RDRLHFLASG RKLTIGSKRP VNLAVANKSQ TLPRNLGSKT SVGAVQRQPV KTAATPPAVR R QFSSGRNT PPQRSRTPIN NNGPSGSGAS TPVVSVKGVE QKLVQLILDE IVEGGAKVEW TDIAGQDVAK QALQEMVILP SV RPELFTG LRAPAKGLLL FGPPGNGKTL LARAVATECS ATFLNISAAS LTSKYVGDGE KLVRALFAVA RHMQPSIIFI DQV DSLLSE RSSSEHEASR RLKTEFLVEF DGLPGNPDGD RIVVLAATNR PQELDEAALR RFTKRVYVSL PDEQTRELLL NRLL QKQGS PLDTEALRRL AKITDGYSGS DLTALAKDAA LEPIRELNVE QVKCLDISAM RAITEQDFHS SLKRIRRSVA PQSLN SYEK WSQDYGDITI

UniProtKB: Spastin

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分子 #2: polyglutamate peptide

分子名称: polyglutamate peptide / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Drosophila melanogaster (キイロショウジョウバエ)
分子量理論値: 1.954722 KDa
配列文字列:
EEEEEEEEEE EEEEE

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分子 #3: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 6 / 式: ATP
分子量理論値: 507.181 Da
Chemical component information

ChemComp-ATP:
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP / ATP, エネルギー貯蔵分子*YM / アデノシン三リン酸

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分子 #4: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 6 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #5: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: ADP
分子量理論値: 427.201 Da
Chemical component information

ChemComp-ADP:
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP / ADP, エネルギー貯蔵分子*YM / アデノシン二リン酸

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度1.2 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度名称式
20.0 mMHEPEs
300.0 mMpotassium chlorideKCl
10.0 mMmagnesium chlorideMgCl2
5.0 mMDTT
0.22 uMPolyglutamate peptide
0.05 %LMNG detergent
グリッドモデル: Quantifoil, UltrAuFoil, R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: PLASMA CLEANING / 前処理 - 時間: 7 sec. / 前処理 - 雰囲気: OTHER
詳細: Grids were plasma-cleaned using a Solarus plasma cleaner (Gatan, Inc.)
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 90 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: HOMEMADE PLUNGER
詳細: Sample was blotted approximately 4 seconds using Whatman No. 1 filter paper before plunge-freezing..

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 36000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
温度最低: 70.0 K / 最高: 70.0 K
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / デジタル化 - サイズ - 横: 3710 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3838 pixel / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-48 / 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 2534 / 平均露光時間: 12.0 sec. / 平均電子線量: 52.0 e/Å2
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 2736865 / 詳細: Template-picked particles
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
詳細: An ab initio model generated from ~1.26 million template-picked particles cryoSPARC was used as a startup model.
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.0)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.0)
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.0) / 使用した粒子像数: 488385
詳細Collected in counting mode, 48 frames movie-1, exposure time 12 s (250 ms frames), exposure rate of ~5.6 e- pixel-1 s-1, total exposure of ~52 e- angstrom-2 (1.08 e- angstrom-2 frame-1).
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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