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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 7k58 | ||||||
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タイトル | Structure of outer-arm dyneins bound to microtubule with microtubule binding state 1(MTBS-1) | ||||||
要素 |
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キーワード | STRUCTURAL PROTEIN (タンパク質) / outer-arm dynein / axonemal dynein (ダイニン) / microtubule doublet | ||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 outer dynein arm / outer dynein arm assembly / dynein light chain binding / cilium movement / dynein heavy chain binding / axonemal dynein complex / dynein complex / minus-end-directed microtubule motor activity / cytoplasmic dynein complex / dynein light intermediate chain binding ...outer dynein arm / outer dynein arm assembly / dynein light chain binding / cilium movement / dynein heavy chain binding / axonemal dynein complex / dynein complex / minus-end-directed microtubule motor activity / cytoplasmic dynein complex / dynein light intermediate chain binding / 繊毛 / dynein intermediate chain binding / microtubule-based movement / microtubule-based process / 微小管 / ATP hydrolysis activity / ATP binding / 細胞質 類似検索 - 分子機能 | ||||||
生物種 | Tetrahymena thermophila (真核生物) | ||||||
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: 4 Å | ||||||
データ登録者 | Qinhui, R. / Kai, Z. | ||||||
資金援助 | 米国, 1件
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引用 | ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2021 タイトル: Structures of outer-arm dynein array on microtubule doublet reveal a motor coordination mechanism. 著者: Qinhui Rao / Long Han / Yue Wang / Pengxin Chai / Yin-Wei Kuo / Renbin Yang / Fangheng Hu / Yuchen Yang / Jonathon Howard / Kai Zhang / 要旨: Thousands of outer-arm dyneins (OADs) are arrayed in the axoneme to drive a rhythmic ciliary beat. Coordination among multiple OADs is essential for generating mechanical forces to bend microtubule ...Thousands of outer-arm dyneins (OADs) are arrayed in the axoneme to drive a rhythmic ciliary beat. Coordination among multiple OADs is essential for generating mechanical forces to bend microtubule doublets (MTDs). Using electron microscopy, we determined high-resolution structures of Tetrahymena thermophila OAD arrays bound to MTDs in two different states. OAD preferentially binds to MTD protofilaments with a pattern resembling the native tracks for its distinct microtubule-binding domains. Upon MTD binding, free OADs are induced to adopt a stable parallel conformation, primed for array formation. Extensive tail-to-head (TTH) interactions between OADs are observed, which need to be broken for ATP turnover by the dynein motor. We propose that OADs in an array sequentially hydrolyze ATP to slide the MTDs. ATP hydrolysis in turn relaxes the TTH interfaces to effect free nucleotide cycles of downstream OADs. These findings lead to a model explaining how conformational changes in the axoneme produce coordinated action of dyneins. | ||||||
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 | 分子: MolmilJmol/JSmol |
-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 7k58.cif.gz | 3 MB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb7k58.ent.gz | 表示 | PDB形式 | |
PDBx/mmJSON形式 | 7k58.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/k5/7k58 ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/k5/7k58 | HTTPS FTP |
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-関連構造データ
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
-タンパク質 , 5種, 5分子 ACEDP
#1: タンパク質 | 分子量: 533781.125 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Tetrahymena thermophila (真核生物) / 参照: UniProt: Q22A67 |
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#2: タンパク質 | 分子量: 450151.656 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Tetrahymena thermophila (真核生物) |
#11: タンパク質 | 分子量: 63702.582 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Tetrahymena thermophila (真核生物) / 参照: UniProt: Q23FU1 |
#12: タンパク質 | 分子量: 69514.820 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Tetrahymena thermophila (真核生物) / 参照: UniProt: I7M008 |
#13: タンパク質 | 分子量: 12987.904 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Tetrahymena thermophila (真核生物) / 参照: UniProt: A4VD75 |
-Dynein light ... , 11種, 11分子 QIHGFNOLKJM
#3: タンパク質 | 分子量: 21737.312 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Tetrahymena thermophila (真核生物) / 参照: UniProt: Q1HGH9 |
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#5: タンパク質 | 分子量: 11830.534 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Tetrahymena thermophila (真核生物) / 参照: UniProt: Q1HFX0 |
#6: タンパク質 | 分子量: 10649.161 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Tetrahymena thermophila (真核生物) / 参照: UniProt: Q1HFW2 |
#7: タンパク質 | 分子量: 10741.309 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Tetrahymena thermophila (真核生物) / 参照: UniProt: Q1HFX1 |
#8: タンパク質 | 分子量: 12293.036 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Tetrahymena thermophila (真核生物) / 参照: UniProt: I7MHB1 |
#9: タンパク質 | 分子量: 12899.480 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Tetrahymena thermophila (真核生物) / 参照: UniProt: A4VEB3 |
#10: タンパク質 | 分子量: 14117.313 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Tetrahymena thermophila (真核生物) / 参照: UniProt: Q1HGH8 |
#14: タンパク質 | 分子量: 11108.031 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Tetrahymena thermophila (真核生物) / 参照: UniProt: W7XJB1 |
#15: タンパク質 | 分子量: 10670.071 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Tetrahymena thermophila (真核生物) / 参照: UniProt: Q1HFV9 |
#16: タンパク質 | 分子量: 11403.008 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Tetrahymena thermophila (真核生物) / 参照: UniProt: Q22R86 |
#17: タンパク質 | 分子量: 10453.167 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Tetrahymena thermophila (真核生物) / 参照: UniProt: Q1HFW0 |
-抗体 , 1種, 1分子 B
#4: 抗体 | 分子量: 529322.312 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Tetrahymena thermophila (真核生物) / 参照: UniProt: I7M9J2 |
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-非ポリマー , 3種, 18分子
#18: 化合物 | ChemComp-ADP / #19: 化合物 | #20: 化合物 | ChemComp-MG / |
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-詳細
研究の焦点であるリガンドがあるか | N |
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-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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EM実験 | 試料の集合状態: FILAMENT / 3次元再構成法: 単粒子再構成法 |
-試料調製
構成要素 | 名称: Outer-arm dynein / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#17 / 由来: NATURAL |
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分子量 | 値: 2 MDa / 実験値: YES |
由来(天然) | 生物種: Tetrahymena thermophila (真核生物) |
緩衝液 | pH: 7.4 |
試料 | 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES |
急速凍結 | 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 4 K |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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顕微鏡 | モデル: FEI TITAN KRIOS |
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 FIELDBright-field microscopy |
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: 53.3 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 QUANTUM (4k x 4k) |
-解析
ソフトウェア | 名称: REFMAC / バージョン: 5.8.0257 / 分類: 精密化 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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CTF補正 | タイプ: NONE | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 191776 / 対称性のタイプ: POINT | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
精密化 | 解像度: 3.5→421.23 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.925 / SU B: 15.843 / SU ML: 0.24 / ESU R: 0.288 立体化学のターゲット値: MAXIMUM LIKELIHOOD WITH PHASES 詳細: HYDROGENS HAVE BEEN ADDED IN THE RIDING POSITIONS
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溶媒の処理 | イオンプローブ半径: 0.8 Å / 減衰半径: 0.8 Å / VDWプローブ半径: 1.2 Å / 溶媒モデル: MASK | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子変位パラメータ | Biso mean: 204.36 Å2
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精密化ステップ | サイクル: 1 / 合計: 117936 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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