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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-7958 | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM of the GTP-bound human dynamin-1 polymer assembled on the membrane in the super constricted state | |||||||||
マップデータ | Delta-PRD human dynamin 1 assembled on lipid bilayer in the presence of GTP | |||||||||
試料 |
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キーワード | dynamin family / gtpase (GTPアーゼ) / pleckstrin homology domain / membrane protein (膜タンパク質) / ENDOCYTOSIS (エンドサイトーシス) / HYDROLASE (加水分解酵素) | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 clathrin coat assembly involved in endocytosis / vesicle scission / synaptic vesicle budding from presynaptic endocytic zone membrane / presynaptic endocytic zone membrane / dynamin GTPase / regulation of vesicle size / photoreceptor ribbon synapse / Toll Like Receptor 4 (TLR4) Cascade / Formation of annular gap junctions / Retrograde neurotrophin signalling ...clathrin coat assembly involved in endocytosis / vesicle scission / synaptic vesicle budding from presynaptic endocytic zone membrane / presynaptic endocytic zone membrane / dynamin GTPase / regulation of vesicle size / photoreceptor ribbon synapse / Toll Like Receptor 4 (TLR4) Cascade / Formation of annular gap junctions / Retrograde neurotrophin signalling / Gap junction degradation / endosome organization / membrane coat / Recycling pathway of L1 / phosphatidylinositol-3,4,5-trisphosphate binding / synaptic vesicle endocytosis / endocytic vesicle / EPH-ephrin mediated repulsion of cells / クラスリン / phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate binding / MHC class II antigen presentation / photoreceptor inner segment / receptor-mediated endocytosis / modulation of chemical synaptic transmission / protein homooligomerization / receptor internalization / エンドサイトーシス / GDP binding / protein self-association / presynapse / Clathrin-mediated endocytosis / protein homotetramerization / microtubule binding / 微小管 / GTPase activity / glutamatergic synapse / GTP binding / protein kinase binding / protein homodimerization activity / RNA binding / extracellular exosome / 生体膜 / identical protein binding / 細胞膜 / 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: 10.1 Å | |||||||||
データ登録者 | Kong L / Wang H | |||||||||
資金援助 | 米国, 2件
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引用 | ジャーナル: Nature / 年: 2018 タイトル: Cryo-EM of the dynamin polymer assembled on lipid membrane. 著者: Leopold Kong / Kem A Sochacki / Huaibin Wang / Shunming Fang / Bertram Canagarajah / Andrew D Kehr / William J Rice / Marie-Paule Strub / Justin W Taraska / Jenny E Hinshaw / 要旨: Membrane fission is a fundamental process in the regulation and remodelling of cell membranes. Dynamin, a large GTPase, mediates membrane fission by assembling around, constricting and cleaving the ...Membrane fission is a fundamental process in the regulation and remodelling of cell membranes. Dynamin, a large GTPase, mediates membrane fission by assembling around, constricting and cleaving the necks of budding vesicles. Here we report a 3.75 Å resolution cryo-electron microscopy structure of the membrane-associated helical polymer of human dynamin-1 in the GMPPCP-bound state. The structure defines the helical symmetry of the dynamin polymer and the positions of its oligomeric interfaces, which were validated by cell-based endocytosis assays. Compared to the lipid-free tetramer form, membrane-associated dynamin binds to the lipid bilayer with its pleckstrin homology domain (PHD) and self-assembles across the helical rungs via its guanine nucleotide-binding (GTPase) domain. Notably, interaction with the membrane and helical assembly are accommodated by a severely bent bundle signalling element (BSE), which connects the GTPase domain to the rest of the protein. The BSE conformation is asymmetric across the inter-rung GTPase interface, and is unique compared to all known nucleotide-bound states of dynamin. The structure suggests that the BSE bends as a result of forces generated from the GTPase dimer interaction that are transferred across the stalk to the PHD and lipid membrane. Mutations that disrupted the BSE kink impaired endocytosis. We also report a 10.1 Å resolution cryo-electron microscopy map of a super-constricted dynamin polymer showing localized conformational changes at the BSE and GTPase domains, induced by GTP hydrolysis, that drive membrane constriction. Together, our results provide a structural basis for the mechanism of action of dynamin on the lipid membrane. | |||||||||
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_7958.map.gz | 202.2 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-7958-v30.xml emd-7958.xml | 10.9 KB 10.9 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_7958.png | 93.8 KB | ||
Filedesc metadata | emd-7958.cif.gz | 5.5 KB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-7958 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-7958 | 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_7958.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 432.5 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | Delta-PRD human dynamin 1 assembled on lipid bilayer in the presence of GTP | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.27 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 : GTP-bound human dynamin helical polymer encased around phosphatid...
全体 | 名称: GTP-bound human dynamin helical polymer encased around phosphatidylserine lipid bilayer membrane tube |
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要素 |
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-超分子 #1: GTP-bound human dynamin helical polymer encased around phosphatid...
超分子 | 名称: GTP-bound human dynamin helical polymer encased around phosphatidylserine lipid bilayer membrane tube タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 98 kDa/nm |
-分子 #1: Dynamin-1
分子 | 名称: Dynamin-1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO / EC番号: dynamin GTPase |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 85.859148 KDa |
組換発現 | 生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) |
配列 | 文字列: MGNRGMEDLI PLVNRLQDAF SAIGQNADLD LPQIAVVGGQ SAGKSSVLEN FVGRDFLPRG SGIVTRRPLV LQLVNATTEY AEFLHCKGK KFTDFEEVRL EIEAETDRVT GTNKGISPVP INLRVYSPHV LNLTLVDLPG MTKVPVGDQP PDIEFQIRDM L MQFVTKEN ...文字列: MGNRGMEDLI PLVNRLQDAF SAIGQNADLD LPQIAVVGGQ SAGKSSVLEN FVGRDFLPRG SGIVTRRPLV LQLVNATTEY AEFLHCKGK KFTDFEEVRL EIEAETDRVT GTNKGISPVP INLRVYSPHV LNLTLVDLPG MTKVPVGDQP PDIEFQIRDM L MQFVTKEN CLILAVSPAN SDLANSDALK VAKEVDPQGQ RTIGVITKLD LMDEGTDARD VLENKLLPLR RGYIGVVNRS QK DIDGKKD ITAALAAERK FFLSHPSYRH LADRMGTPYL QKVLNQQLTN HIRDTLPGLR NKLQSQLLSI EKEVEEYKNF RPD DPARKT KALLQMVQQF AVDFEKRIEG SGDQIDTYEL SGGARINRIF HERFPFELVK MEFDEKELRR EISYAIKNIH GIRT GLFTP DMAFETIVKK QVKKIREPCL KCVDMVISEL ISTVRQCTKK LQQYPRLREE MERIVTTHIR EREGRTKEQV MLLID IELA YMNTNHEDFI GFANAQQRSN QMNKKKTSGN QDEILVIRKG WLTINNIGIM KGGSKEYWFV LTAENLSWYK DDEEKE KKY MLSVDNLKLR DVEKGFMSSK HIFALFNTEQ RNVYKDYRQL ELACETQEEV DSWKASFLRA GVYPERVGDK EKASETE EN GSDSFMHSMD PQLERQVETI RNLVDSYMAI VNKTVRDLMP KTIMHLMINN TKEFIFSELL ANLYSCGDQN TLMEESAE Q AQRRDEMLRM YHALKEALSI IGDINTT UniProtKB: Dynamin-1 |
-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
緩衝液 | pH: 7.2 |
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凍結 | 凍結剤: ETHANE |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TECNAI 20 |
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電子線 | 加速電圧: 200 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 |
撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) 平均電子線量: 36.0 e/Å2 |
-画像解析
初期モデル | モデルのタイプ: NONE / 詳細: used featureless cylinder as starting model |
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最終 角度割当 | タイプ: NOT APPLICABLE |
最終 再構成 | 想定した対称性 - らせんパラメータ - Δz: 14.63 Å 想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: 26.14 ° 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: 10.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 14322 |