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- EMDB-9140: Cryo-EM structure of microtubule-bound Kif7 in the ADP state -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-9140
タイトルCryo-EM structure of microtubule-bound Kif7 in the ADP state
マップデータKif7 bound to microtubules in the ADP state
試料
  • 複合体: Microtubule-bound Kif7
    • タンパク質・ペプチド: Tubulin alpha-1A chain
    • タンパク質・ペプチド: Tubulin beta chain
    • タンパク質・ペプチド: Kinesin-like protein KIF7
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATEグアノシン三リン酸
  • リガンド: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: TAXOLパクリタキセル
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE
キーワードMicrotubule tip-tracking / Primary cilium / Hedgehog signaling (ヘッジホッグシグナル伝達経路) / MOTOR PROTEIN (モータータンパク質)
機能・相同性
機能・相同性情報


ciliary tip / positive regulation of smoothened signaling pathway / kinesin complex / microtubule motor activity / microtubule-based movement / Hedgehog 'off' state / negative regulation of smoothened signaling pathway / ciliary basal body / 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 / Hedgehog 'on' state ...ciliary tip / positive regulation of smoothened signaling pathway / kinesin complex / microtubule motor activity / microtubule-based movement / Hedgehog 'off' state / negative regulation of smoothened signaling pathway / ciliary basal body / 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 / Hedgehog 'on' state / 繊毛 / structural constituent of cytoskeleton / microtubule cytoskeleton organization / mitotic cell cycle / microtubule binding / 微小管 / hydrolase activity / GTPase activity / GTP binding / ATP hydrolysis activity / ATP binding / metal ion binding / 細胞質
類似検索 - 分子機能
Kinesin-like protein / Kinesin motor domain signature. / Kinesin motor domain, conserved site / Kinesin motor domain / Kinesin motor domain profile. / Kinesin motor, catalytic domain. ATPase. / Kinesin motor domain / Kinesin motor domain superfamily / Tubulin-beta mRNA autoregulation signal. / Alpha tubulin ...Kinesin-like protein / Kinesin motor domain signature. / Kinesin motor domain, conserved site / Kinesin motor domain / Kinesin motor domain profile. / Kinesin motor, catalytic domain. ATPase. / Kinesin motor domain / Kinesin motor domain superfamily / Tubulin-beta mRNA autoregulation signal. / Alpha tubulin / Beta tubulin, autoregulation binding site / Beta tubulin / チューブリン / Tubulin, C-terminal / Tubulin C-terminal domain / Tubulin, conserved site / Tubulin subunits alpha, beta, and gamma signature. / Tubulin/FtsZ family, C-terminal domain / Tubulin/FtsZ-like, C-terminal domain / Tubulin/FtsZ, C-terminal / Tubulin/FtsZ, 2-layer sandwich domain / Tubulin/FtsZ family, GTPase domain / Tubulin/FtsZ family, GTPase domain / Tubulin/FtsZ, GTPase domain / Tubulin/FtsZ, GTPase domain superfamily / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Tubulin alpha-1A chain / Tubulin beta chain / Kinesin-like protein KIF7
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Sus scrofa (ブタ)
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: 4.2 Å
データ登録者Wilson-Kubalek EM / Jiang S / Mani N / Ku P / Milligan RA / Subramanian R
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
Other private 米国
引用ジャーナル: Dev Cell / 年: 2019
タイトル: Interplay between the Kinesin and Tubulin Mechanochemical Cycles Underlies Microtubule Tip Tracking by the Non-motile Ciliary Kinesin Kif7.
著者: Shuo Jiang / Nandini Mani / Elizabeth M Wilson-Kubalek / Pei-I Ku / Ronald A Milligan / Radhika Subramanian /
要旨: The correct localization of Hedgehog effectors to the tip of primary cilia is critical for proper signal transduction. The conserved non-motile kinesin Kif7 defines a "cilium-tip compartment" by ...The correct localization of Hedgehog effectors to the tip of primary cilia is critical for proper signal transduction. The conserved non-motile kinesin Kif7 defines a "cilium-tip compartment" by localizing to the distal ends of axonemal microtubules. How Kif7 recognizes microtubule ends remains unknown. We find that Kif7 preferentially binds GTP-tubulin at microtubule ends over GDP-tubulin in the mature microtubule lattice, and ATP hydrolysis by Kif7 enhances this discrimination. Cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures suggest that a rotated microtubule footprint and conformational changes in the ATP-binding pocket underlie Kif7's atypical microtubule-binding properties. Finally, Kif7 not only recognizes but also stabilizes a GTP-form of tubulin to promote its own microtubule-end localization. Thus, unlike the characteristic microtubule-regulated ATPase activity of kinesins, Kif7 modulates the tubulin mechanochemical cycle. We propose that the ubiquitous kinesin fold has been repurposed in Kif7 to facilitate organization of a spatially restricted platform for localization of Hedgehog effectors at the cilium tip.
履歴
登録2018年9月27日-
ヘッダ(付随情報) 公開2018年11月14日-
マップ公開2019年5月1日-
更新2024年3月13日-
現状2024年3月13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: 0.017
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 表面図（高さに従い着色）
  • 表面レベル: 0.017
  • 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-6mlq
  • 表面レベル: 0.017
  • 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_9140.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_9140.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 2.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Kif7 bound to microtubules in the ADP state
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.31 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.017 / ムービー #1: 0.017
最小 - 最大-0.064982116 - 0.1256204
平均 (標準偏差)0.0031752898 (±0.012358681)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin37-444
サイズ1286186
Spacing6112886
セルA: 79.909996 Å / B: 167.68 Å / C: 112.659996 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.311.311.31
M x/y/z6112886
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z79.910167.680112.660
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS-43744
NC/NR/NS6112886
D min/max/mean-0.0650.1260.003

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Microtubule-bound Kif7

全体名称: Microtubule-bound Kif7
要素
  • 複合体: Microtubule-bound Kif7
    • タンパク質・ペプチド: Tubulin alpha-1A chain
    • タンパク質・ペプチド: Tubulin beta chain
    • タンパク質・ペプチド: Kinesin-like protein KIF7
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATEグアノシン三リン酸
  • リガンド: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: TAXOLパクリタキセル
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE

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超分子 #1: Microtubule-bound Kif7

超分子名称: Microtubule-bound Kif7 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Tubulin alpha-1A chain

分子名称: Tubulin alpha-1A chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Sus scrofa (ブタ)
分子量理論値: 50.121266 KDa
配列文字列: MRECISIHVG QAGVQIGNAC WELYCLEHGI QPDGQMPSDK TIGGGDDSFN TFFSETGAGK HVPRAVFVDL EPTVIDEVRT GTYRQLFHP EQLITGKEDA ANNYARGHYT IGKEIIDLVL DRIRKLADQC TGLQGFSVFH SFGGGTGSGF TSLLMERLSV D YGKKSKLE ...文字列:
MRECISIHVG QAGVQIGNAC WELYCLEHGI QPDGQMPSDK TIGGGDDSFN TFFSETGAGK HVPRAVFVDL EPTVIDEVRT GTYRQLFHP EQLITGKEDA ANNYARGHYT IGKEIIDLVL DRIRKLADQC TGLQGFSVFH SFGGGTGSGF TSLLMERLSV D YGKKSKLE FSIYPAPQVS TAVVEPYNSI LTTHTTLEHS DCAFMVDNEA IYDICRRNLD IERPTYTNLN RLIGQIVSSI TA SLRFDGA LNVDLTEFQT NLVPYPRAHF PLATYAPVIS AEKAYHEQLS VAEITNACFE PANQMVKCDP RHGKYMACCL LYR GDVVPK DVNAAIATIK TKRTIQFVDW CPTGFKVGIN YEPPTVVPGG DLAKVQRAVC MLSNTTAIAE AWARLDHKFD LMYA KRAFV HWYVGEGMEE GEFSEAREDM AALEKDYEEV GVDSVEGEGE EEGEEY

UniProtKB: Tubulin alpha-1A chain

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分子 #2: Tubulin beta chain

分子名称: Tubulin beta chain / 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: Sus scrofa (ブタ)
分子量理論値: 49.90777 KDa
配列文字列: MREIVHIQAG QCGNQIGAKF WEVISDEHGI DPTGSYHGDS DLQLERINVY YNEAAGNKYV PRAILVDLEP GTMDSVRSGP FGQIFRPDN FVFGQSGAGN NWAKGHYTEG AELVDSVLDV VRKESESCDC LQGFQLTHSL GGGTGSGMGT LLISKIREEY P DRIMNTFS ...文字列:
MREIVHIQAG QCGNQIGAKF WEVISDEHGI DPTGSYHGDS DLQLERINVY YNEAAGNKYV PRAILVDLEP GTMDSVRSGP FGQIFRPDN FVFGQSGAGN NWAKGHYTEG AELVDSVLDV VRKESESCDC LQGFQLTHSL GGGTGSGMGT LLISKIREEY P DRIMNTFS VVPSPKVSDT VVEPYNATLS VHQLVENTDE TYCIDNEALY DICFRTLKLT TPTYGDLNHL VSATMSGVTT CL RFPGQLN ADLRKLAVNM VPFPRLHFFM PGFAPLTSRG SQQYRALTVP ELTQQMFDAK NMMAACDPRH GRYLTVAAVF RGR MSMKEV DEQMLNVQNK NSSYFVEWIP NNVKTAVCDI PPRGLKMSAT FIGNSTAIQE LFKRISEQFT AMFRRKAFLH WYTG EGMDE MEFTEAESNM NDLVSEYQQY QDATADEQGE FEEEGEEDEA

UniProtKB: Tubulin beta chain

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分子 #3: Kinesin-like protein KIF7

分子名称: Kinesin-like protein KIF7 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 43.663262 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: GMGLEAQRLP GAEEAPVRVA LRVRPLLPKE LLHGHQSCLQ VEPGLGRVTL GRDRHFGFHV VLAEDAGQEA VYQACVQPLL EAFFEGFNA TVFAYGQTGS GKTYTMGEAS VASLLEDEQG IVPRAMAEAF KLIDENDLLD CLVHVSYLEV YKEEFRDLLE V GTASRDIQ ...文字列:
GMGLEAQRLP GAEEAPVRVA LRVRPLLPKE LLHGHQSCLQ VEPGLGRVTL GRDRHFGFHV VLAEDAGQEA VYQACVQPLL EAFFEGFNA TVFAYGQTGS GKTYTMGEAS VASLLEDEQG IVPRAMAEAF KLIDENDLLD CLVHVSYLEV YKEEFRDLLE V GTASRDIQ LREDERGNVV LCGVKEVDVE GLDEVLSLLE MGNAARHTGA THLNHLSSRS HTVFTVTLEQ RGRAPSRLPR PA PGQLLVS KFHFVDLAGS ERVLKTGSTG ERLKESIQIN SSLLALGNVI SALGDPQRRG SHIPYRDSKI TRILKDSLGG NAK TVMIAC VSPSSSDFDE TLNTLNYASR AQNIRNRATV NWRPEAERPP EETASGARGP PRHRSETRII HRGRRAPGPA TAS

UniProtKB: Kinesin-like protein KIF7

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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: 2 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #5: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: GTP
分子量理論値: 523.18 Da
Chemical component information

ChemComp-GTP:
GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / GTP / GTP, エネルギー貯蔵分子*YM / グアノシン三リン酸

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分子 #6: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE

分子名称: GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: GDP
分子量理論値: 443.201 Da
Chemical component information

ChemComp-GDP:
GUANOSINE-5'-DIPHOSPHATE / GDP / GDP, エネルギー貯蔵分子*YM / グアノシン二リン酸

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分子 #7: TAXOL

分子名称: TAXOL / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 1 / 式: TA1
分子量理論値: 853.906 Da
Chemical component information

ChemComp-TA1:
TAXOL / パクリタキセル / 薬剤, 化学療法薬*YM / パクリタキセル

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分子 #8: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 8 / 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
解析らせん対称体再構成法
試料の集合状態helical array

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試料調製

濃度0.5 mg/mL
緩衝液pH: 6.8
グリッド支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 詳細: not available
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 90 % / チャンバー内温度: 280 K / 装置: HOMEMADE PLUNGER / 詳細: Blotted from behind the grid for 2 seconds.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
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
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 - 画像ごとのフレーム数: 0-40 / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1059 / 平均露光時間: 8.0 sec. / 平均電子線量: 37.0 e/Å2
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

Segment selection選択した数: 84000
詳細: Segments were picked along helical segments manually using appion
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
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: 11.11 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: -23.84 °
想定した対称性 - らせんパラメータ - 軸対称性: C1 (非対称)
アルゴリズム: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 4.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: FREALIX / 使用した粒子像数: 15919

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原子モデル構築 1

初期モデル
PDB IDChain

3j6g

chain_id: A, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

3j6g

chain_id: B, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

4a14

chain_id: C, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model
精密化プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-6mlq:
Cryo-EM structure of microtubule-bound Kif7 in the ADP state

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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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