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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-25156 | |||||||||
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タイトル | Undecorated 13pf wildtype microtubule from recombinant human tubulin | |||||||||
マップデータ | recombinant wildtypehuman tubulin reconstructed with pseudo-helical symmetry | |||||||||
試料 |
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機能・相同性 | 機能・相同性情報 netrin receptor binding / Post-chaperonin tubulin folding pathway / Carboxyterminal post-translational modifications of tubulin / dorsal root ganglion development / Microtubule-dependent trafficking of connexons from Golgi to the plasma membrane / Cilium Assembly / cytoskeleton-dependent intracellular transport / Intraflagellar transport / Sealing of the nuclear envelope (NE) by ESCRT-III / Gap junction assembly ...netrin receptor binding / Post-chaperonin tubulin folding pathway / Carboxyterminal post-translational modifications of tubulin / dorsal root ganglion development / Microtubule-dependent trafficking of connexons from Golgi to the plasma membrane / Cilium Assembly / cytoskeleton-dependent intracellular transport / Intraflagellar transport / Sealing of the nuclear envelope (NE) by ESCRT-III / Gap junction assembly / Formation of tubulin folding intermediates by CCT/TriC / COPI-independent Golgi-to-ER retrograde traffic / Prefoldin mediated transfer of substrate to CCT/TriC / Kinesins / Assembly and cell surface presentation of NMDA receptors / COPI-dependent Golgi-to-ER retrograde traffic / 細胞結合 / Recycling pathway of L1 / RHOH GTPase cycle / RHO GTPases activate IQGAPs / Hedgehog 'off' state / cytoplasmic microtubule / microtubule-based process / COPI-mediated anterograde transport / Activation of AMPK downstream of NMDARs / Mitotic Prometaphase / EML4 and NUDC in mitotic spindle formation / Resolution of Sister Chromatid Cohesion / Recruitment of NuMA to mitotic centrosomes / HSP90 chaperone cycle for steroid hormone receptors (SHR) in the presence of ligand / MHC class II antigen presentation / cellular response to interleukin-4 / filopodium / cell periphery / RHO GTPases Activate Formins / Translocation of SLC2A4 (GLUT4) to the plasma membrane / 軸索誘導 / peptide binding / 加水分解酵素; 酸無水物に作用; GTPに作用・細胞または細胞小器官の運動に関与 / PKR-mediated signaling / structural constituent of cytoskeleton / 紡錘体 / microtubule cytoskeleton organization / Aggrephagy / HCMV Early Events / Separation of Sister Chromatids / The role of GTSE1 in G2/M progression after G2 checkpoint / microtubule cytoskeleton / double-stranded RNA binding / lamellipodium / mitotic cell cycle / 成長円錐 / 微小管 / 細胞分裂 / 神経繊維 / GTPase activity / 樹状突起 / neuronal cell body / ubiquitin protein ligase binding / structural molecule activity / GTP binding / extracellular exosome / metal ion binding / 細胞核 / 細胞質 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Homo sapiens (ヒト) | |||||||||
手法 | らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.8 Å | |||||||||
データ登録者 | LaFrance BJ / Greber BJ / Zhang R / McCollum C / Nogales E | |||||||||
資金援助 | 米国, 1件
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引用 | ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2022 タイトル: Structural transitions in the GTP cap visualized by cryo-electron microscopy of catalytically inactive microtubules. 著者: Benjamin J LaFrance / Johanna Roostalu / Gil Henkin / Basil J Greber / Rui Zhang / Davide Normanno / Chloe O McCollum / Thomas Surrey / Eva Nogales / 要旨: Microtubules (MTs) are polymers of αβ-tubulin heterodimers that stochastically switch between growth and shrinkage phases. This dynamic instability is critically important for MT function. It is ...Microtubules (MTs) are polymers of αβ-tubulin heterodimers that stochastically switch between growth and shrinkage phases. This dynamic instability is critically important for MT function. It is believed that GTP hydrolysis within the MT lattice is accompanied by destabilizing conformational changes and that MT stability depends on a transiently existing GTP cap at the growing MT end. Here, we use cryo-electron microscopy and total internal reflection fluorescence microscopy of GTP hydrolysis-deficient MTs assembled from mutant recombinant human tubulin to investigate the structure of a GTP-bound MT lattice. We find that the GTP-MT lattice of two mutants in which the catalytically active glutamate in α-tubulin was substituted by inactive amino acids (E254A and E254N) is remarkably plastic. Undecorated E254A and E254N MTs with 13 protofilaments both have an expanded lattice but display opposite protofilament twists, making these lattices distinct from the compacted lattice of wild-type GDP-MTs. End-binding proteins of the EB family have the ability to compact both mutant GTP lattices and to stabilize a negative twist, suggesting that they promote this transition also in the GTP cap of wild-type MTs, thereby contributing to the maturation of the MT structure. We also find that the MT seam appears to be stabilized in mutant GTP-MTs and destabilized in GDP-MTs, supporting the proposal that the seam plays an important role in MT stability. Together, these structures of catalytically inactive MTs add mechanistic insight into the GTP state of MTs, the stability of the GTP- and GDP-bound lattice, and our overall understanding of MT dynamic instability. #1: ジャーナル: BioRxiv / 年: 2021 タイトル: Structural transitions in the GTP cap visualized by cryo-EM of catalytically inactive microtubules 著者: LaFrance BJ / Roostalu J / Henkin G / Greber BJ / Zhang R / Normanno D / McCollum C / Surrey T / Nogales E | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | EMマップ: SurfViewMolmilJmol/JSmol |
添付画像 |
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_25156.map.gz | 474.1 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-25156-v30.xml emd-25156.xml | 18.7 KB 18.7 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_25156.png | 222 KB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-25156 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-25156 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_25156.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 512 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | recombinant wildtypehuman tubulin reconstructed with pseudo-helical symmetry | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 0.92 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
-試料の構成要素
-全体 : 13pf wildtype undecorated microtubule from recombinant human tubulin
全体 | 名称: 13pf wildtype undecorated microtubule from recombinant human tubulin |
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要素 |
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-超分子 #1: 13pf wildtype undecorated microtubule from recombinant human tubulin
超分子 | 名称: 13pf wildtype undecorated microtubule from recombinant human tubulin タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2 |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
組換発現 | 生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 組換細胞: High-Five Insect Cell / 組換プラスミド: pFastBacDual |
分子量 | 理論値: 102 KDa |
-分子 #1: Tubulin alpha-1B chain
分子 | 名称: Tubulin alpha-1B chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 51.033324 KDa |
組換発現 | 生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) |
配列 | 文字列: MRECISIHVG QAGVQIGNAC WELYCLEHGI QPDGQMPSDK TIHHHHHHGG GDDSFNTFFS ETGAGKHVPR AVFVDLEPTV IDEVRTGTY RQLFHPEQLI TGKEDAANNY ARGHYTIGKE IIDLVLDRIR KLADQCTGLQ GFLVFHSFGG GTGSGFTSLL M ERLSVDYG ...文字列: MRECISIHVG QAGVQIGNAC WELYCLEHGI QPDGQMPSDK TIHHHHHHGG GDDSFNTFFS ETGAGKHVPR AVFVDLEPTV IDEVRTGTY RQLFHPEQLI TGKEDAANNY ARGHYTIGKE IIDLVLDRIR KLADQCTGLQ GFLVFHSFGG GTGSGFTSLL M ERLSVDYG KKSKLEFSIY PAPQVSTAVV EPYNSILTTH TTLEHSDCAF MVDNEAIYDI CRRNLDIERP TYTNLNRLIS QI VSSITAS LRFDGALNVD LTEFQTNLVP YPRIHFPLAT YAPVISAEKA YHEQLSVAEI TNACFEPANQ MVKCDPRHGK YMA CCLLYR GDVVPKDVNA AIATIKTKRS IQFVDWCPTG FKVGINYQPP TVVPGGDLAK VQRAVCMLSN TTAIAEAWAR LDHK FDLMY AKRAFVHWYV GEGMEEGEFS EAREDMAALE KDYEEVGVDS VEGEGEEEGE EY |
-分子 #2: Tubulin beta-3 chain
分子 | 名称: Tubulin beta-3 chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 51.276367 KDa |
組換発現 | 生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) |
配列 | 文字列: MREIVHIQAG QCGNQIGAKF WEVISDEHGI DPSGNYVGDS DLQLERISVY YNEASSHKYV PRAILVDLEP GTMDSVRSGA FGHLFRPDN FIFGQSGAGN NWAKGHYTEG AELVDSVLDV VRKECENCDC LQGFQLTHSL GGGTGSGMGT LLISKVREEY P DRIMNTFS ...文字列: MREIVHIQAG QCGNQIGAKF WEVISDEHGI DPSGNYVGDS DLQLERISVY YNEASSHKYV PRAILVDLEP GTMDSVRSGA FGHLFRPDN FIFGQSGAGN NWAKGHYTEG AELVDSVLDV VRKECENCDC LQGFQLTHSL GGGTGSGMGT LLISKVREEY P DRIMNTFS VVPSPKVSDT VVEPYNATLS IHQLVENTDE TYCIDNEALY DICFRTLKLA TPTYGDLNHL VSATMSGVTT SL RFPGQLN ADLRKLAVNM VPFPRLHFFM PGFAPLTARG SQQYRALTVP ELTQQMFDAK NMMAACDPRH GRYLTVATVF RGR MSMKEV DEQMLAIQSK NSSYFVEWIP NNVKVAVCDI PPRGLKMSST FIGNSTAIQE LFKRISEQFT AMFRRKAFLH WYTG EGMDE MEFTEAESNM NDLVSEYQQY QDATAEEEGE MYEDDEEESE AQGPKENLYF Q |
-分子 #3: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
分子 | 名称: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 6 / 式: GTP |
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分子量 | 理論値: 523.18 Da |
Chemical component information | ChemComp-GTP: |
-分子 #4: MAGNESIUM ION
分子 | 名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 6 / 式: MG |
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分子量 | 理論値: 24.305 Da |
-分子 #5: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE
分子 | 名称: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 6 / 式: GDP |
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分子量 | 理論値: 443.201 Da |
Chemical component information | ChemComp-GDP: |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | らせん対称体再構成法 |
試料の集合状態 | helical array |
-試料調製
濃度 | 4.4 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 6.8 詳細: 80 mM PIPES, 1 mM EGTA, 5 mM MgCl2, 2 mM GTP, pH 6.8 |
グリッド | モデル: C-flat-1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE |
凍結 | 凍結剤: ETHANE-PROPANE |
詳細 | 44 uM [wildtype tubulin] assembled and pseudo-helical microtubules adsorbed onto the grid |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.6 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 2.5 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 0.5 µm / 倍率(公称値): 64000 |
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 |
撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) 検出モード: SUPER-RESOLUTION / 平均電子線量: 40.0 e/Å2 |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
-画像解析
Segment selection | 詳細: Microtubules were picked within RELION 3.1 helical picking functionality and extracted along the filament with an 82A sliding box. |
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CTF補正 | ソフトウェア: (名称: CTFFIND (ver. 4), RELION (ver. 3.1)) 詳細: CTFFind4 and CTFRefine were used within the RELION3.1 framework. |
初期モデル | モデルのタイプ: EMDB MAP EMDB ID: 詳細: For the 13pf model, EMD-7973 was low pass filtered to 50A to serve as an initial model. In house reconstructions of 12-15pf at 50A resolution were used to separate by PF. |
最終 角度割当 | タイプ: NOT APPLICABLE / ソフトウェア - 名称: FREALIGN (ver. 9.11) |
最終 再構成 | 使用したクラス数: 1 想定した対称性 - らせんパラメータ - Δz: 81.5 Å 想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: 0.05 ° 想定した対称性 - らせんパラメータ - 軸対称性: C1 (非対称) 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: FREALIGN (ver. 9.11) / 使用した粒子像数: 19365 |
詳細 | Images collected in super-resolution mode, Motioncorr2 5x5 binning of frames |