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- EMDB-19497: Cryo-EM reconstruction of the formin Cdc12 bound to the barbed en... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-19497
タイトルCryo-EM reconstruction of the formin Cdc12 bound to the barbed end of F-actin (without phalloidin)
マップデータSharpened cryo-EM density map of the formin Cdc12 bound to the barbed end of F-actin (without phalloidin).
試料
  • 複合体: Complex of the dimeric FH2 domain of S. Pombe Cdc12 bound to the barbed end of F-actin.
    • 複合体: Actin filamentマイクロフィラメント
      • タンパク質・ペプチド: human cytoplasmic beta-actin
    • 複合体: Dimeric FH2 domain of S. Pombe Cdc12
      • タンパク質・ペプチド: S. pombe Cdc12
キーワードactin (アクチン) / formin / Cdc12 / actin assembly. (アクチン) / STRUCTURAL PROTEIN (タンパク質)
機能・相同性
機能・相同性情報


F-bar domain binding / protein localization to mitotic actomyosin contractile ring / medial cortical node / mitotic actomyosin contractile ring, proximal layer / mitotic actomyosin contractile ring / medial cortex / mitotic actomyosin contractile ring assembly / positive regulation of norepinephrine uptake / cellular response to cytochalasin B / bBAF complex ...F-bar domain binding / protein localization to mitotic actomyosin contractile ring / medial cortical node / mitotic actomyosin contractile ring, proximal layer / mitotic actomyosin contractile ring / medial cortex / mitotic actomyosin contractile ring assembly / positive regulation of norepinephrine uptake / cellular response to cytochalasin B / bBAF complex / npBAF complex / postsynaptic actin cytoskeleton organization / regulation of transepithelial transport / brahma complex / nBAF complex / structural constituent of postsynaptic actin cytoskeleton / morphogenesis of a polarized epithelium / GBAF complex / postsynaptic actin cytoskeleton / protein localization to adherens junction / Formation of annular gap junctions / regulation of G0 to G1 transition / dense body / Gap junction degradation / Tat protein binding / Cell-extracellular matrix interactions / Folding of actin by CCT/TriC / regulation of double-strand break repair / regulation of nucleotide-excision repair / RSC-type complex / apical protein localization / mating projection tip / barbed-end actin filament capping / Prefoldin mediated transfer of substrate to CCT/TriC / adherens junction assembly / RHOF GTPase cycle / Adherens junctions interactions / 密着結合 / Sensory processing of sound by outer hair cells of the cochlea / SWI/SNF complex / Interaction between L1 and Ankyrins / Sensory processing of sound by inner hair cells of the cochlea / regulation of mitotic metaphase/anaphase transition / regulation of norepinephrine uptake / positive regulation of double-strand break repair / positive regulation of T cell differentiation / NuA4 histone acetyltransferase complex / regulation of synaptic vesicle endocytosis / apical junction complex / establishment or maintenance of cell polarity / cell division site / maintenance of blood-brain barrier / positive regulation of stem cell population maintenance / positive regulation of double-strand break repair via homologous recombination / cortical cytoskeleton / nitric-oxide synthase binding / regulation of cyclin-dependent protein serine/threonine kinase activity / Recycling pathway of L1 / regulation of G1/S transition of mitotic cell cycle / actin filament bundle assembly / negative regulation of cell differentiation / 刷子縁 / kinesin binding / ヘルト萼状シナプス / EPH-ephrin mediated repulsion of cells / RHO GTPases Activate WASPs and WAVEs / RHO GTPases activate IQGAPs / positive regulation of myoblast differentiation / regulation of protein localization to plasma membrane / EPHB-mediated forward signaling / substantia nigra development / actin filament polymerization / 軸索誘導 / negative regulation of protein binding / 運動性 / マイクロフィラメント / Translocation of SLC2A4 (GLUT4) to the plasma membrane / RHO GTPases Activate Formins / regulation of transmembrane transporter activity / positive regulation of cell differentiation / FCGR3A-mediated phagocytosis / 接着結合 / 加水分解酵素; 酸無水物に作用; 酸無水物に作用・細胞または細胞小器官の運動に関与 / DNA Damage Recognition in GG-NER / Signaling by high-kinase activity BRAF mutants / Schaffer collateral - CA1 synapse / MAP2K and MAPK activation / tau protein binding / B-WICH complex positively regulates rRNA expression / structural constituent of cytoskeleton / cytoplasmic ribonucleoprotein granule / 動原体 / Regulation of actin dynamics for phagocytic cup formation / 血小板 / small GTPase binding / nuclear matrix / VEGFA-VEGFR2 Pathway / Signaling by RAF1 mutants / Signaling by moderate kinase activity BRAF mutants / Paradoxical activation of RAF signaling by kinase inactive BRAF
類似検索 - 分子機能
Formin, FH3 domain / Formin, GTPase-binding domain / Diaphanous FH3 Domain / Diaphanous GTPase-binding Domain / Diaphanous FH3 Domain / Diaphanous GTPase-binding Domain / Rho GTPase-binding/formin homology 3 (GBD/FH3) domain / Rho GTPase-binding/formin homology 3 (GBD/FH3) domain profile. / Formin, FH2 domain / Formin, FH2 domain superfamily ...Formin, FH3 domain / Formin, GTPase-binding domain / Diaphanous FH3 Domain / Diaphanous GTPase-binding Domain / Diaphanous FH3 Domain / Diaphanous GTPase-binding Domain / Rho GTPase-binding/formin homology 3 (GBD/FH3) domain / Rho GTPase-binding/formin homology 3 (GBD/FH3) domain profile. / Formin, FH2 domain / Formin, FH2 domain superfamily / Formin Homology 2 Domain / Formin homology-2 (FH2) domain profile. / Formin Homology 2 Domain / Actins signature 1. / Actin, conserved site / Actins signature 2. / Actin/actin-like conserved site / Actins and actin-related proteins signature. / アクチン / Actin family / アクチン / ATPase, nucleotide binding domain / Armadillo-like helical / Armadillo-type fold
類似検索 - ドメイン・相同性
Actin, cytoplasmic 1 / Cell division control protein 12
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Schizosaccharomyces pombe (分裂酵母)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.54 Å
データ登録者Oosterheert W / Boiero Sanders M / Funk J / Prumbaum D / Raunser S / Bieling P
資金援助 ドイツ, European Union, 3件
OrganizationGrant number国
Alexander von Humboldt Foundation ドイツ
German Research Foundation (DFG)BI 1998/2-1 ドイツ
European Research Council (ERC)856118European Union
引用ジャーナル: Science / 年: 2024
タイトル: Molecular mechanism of actin filament elongation by formins.
著者: Wout Oosterheert / Micaela Boiero Sanders / Johanna Funk / Daniel Prumbaum / Stefan Raunser / Peter Bieling /
要旨: Formins control the assembly of actin filaments (F-actin) that drive cell morphogenesis and motility in eukaryotes. However, their molecular interaction with F-actin and their mechanism of action ...Formins control the assembly of actin filaments (F-actin) that drive cell morphogenesis and motility in eukaryotes. However, their molecular interaction with F-actin and their mechanism of action remain unclear. In this work, we present high-resolution cryo-electron microscopy structures of F-actin barbed ends bound by three distinct formins, revealing a common asymmetric formin conformation imposed by the filament. Formation of new intersubunit contacts during actin polymerization sterically displaces formin and triggers its translocation. This "undock-and-lock" mechanism explains how actin-filament growth is coordinated with formin movement. Filament elongation speeds are controlled by the positioning and stability of actin-formin interfaces, which distinguish fast and slow formins. Furthermore, we provide a structure of the actin-formin-profilin ring complex, which resolves how profilin is rapidly released from the barbed end during filament elongation.
履歴
登録2024年1月29日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年4月10日-
マップ公開2024年4月10日-
更新2024年4月24日-
現状2024年4月24日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_19497.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_19497.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Sharpened cryo-EM density map of the formin Cdc12 bound to the barbed end of F-actin (without phalloidin).
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.88 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.01
最小 - 最大-0.00765671 - 0.03492895
平均 (標準偏差)0.00026118013 (±0.0015996065)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 281.6 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_19497_msk_1.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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追加マップ: 3D-refined, unsharpened cryo-EM density map of the formin...

ファイルemd_19497_additional_1.map
注釈3D-refined, unsharpened cryo-EM density map of the formin Cdc12 bound to the barbed end of F-actin (without phalloidin).
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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追加マップ: Cryo-EM map Cdc12 bound to phalloidin-stabilized F-actin (EMD-19496),...

ファイルemd_19497_additional_2.map
注釈Cryo-EM map Cdc12 bound to phalloidin-stabilized F-actin (EMD-19496), resampled on the cryo-EM reconstruction that was obtained without phalloidin.
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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追加マップ: Power-adjusted map of actin-Cdc12 with phalloidin(EMD-19496), resampled on...

ファイルemd_19497_additional_3.map
注釈Power-adjusted map of actin-Cdc12 with phalloidin(EMD-19496), resampled on the no-phalloidin map. Used to construct a difference map between the reconstructions with and without phalloidin.
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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追加マップ: Difference map between actin-Cdc12 reconstructions that were obtained...

ファイルemd_19497_additional_4.map
注釈Difference map between actin-Cdc12 reconstructions that were obtained in the absence (this entry) and presence (EMD-19496) of the toxin phalloidin.
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: Unfiltered half map 1 of the formin Cdc12...

ファイルemd_19497_half_map_1.map
注釈Unfiltered half map 1 of the formin Cdc12 bound to the barbed end of F-actin (without phalloidin).
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: Unfiltered half map 2 of the formin Cdc12...

ファイルemd_19497_half_map_2.map
注釈Unfiltered half map 2 of the formin Cdc12 bound to the barbed end of F-actin (without phalloidin).
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 the dimeric FH2 domain of S. Pombe Cdc12 bound to the ...

全体名称: Complex of the dimeric FH2 domain of S. Pombe Cdc12 bound to the barbed end of F-actin.
要素
  • 複合体: Complex of the dimeric FH2 domain of S. Pombe Cdc12 bound to the barbed end of F-actin.
    • 複合体: Actin filamentマイクロフィラメント
      • タンパク質・ペプチド: human cytoplasmic beta-actin
    • 複合体: Dimeric FH2 domain of S. Pombe Cdc12
      • タンパク質・ペプチド: S. pombe Cdc12

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超分子 #1: Complex of the dimeric FH2 domain of S. Pombe Cdc12 bound to the ...

超分子名称: Complex of the dimeric FH2 domain of S. Pombe Cdc12 bound to the barbed end of F-actin.
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
詳細: Human beta-actin and S. Pombe Cdc12 were purified separately. Both proteins were mixed to assemble the complex prior to cryo-EM grid preparation.
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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超分子 #2: Actin filament

超分子名称: Actin filament / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1

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超分子 #3: Dimeric FH2 domain of S. Pombe Cdc12

超分子名称: Dimeric FH2 domain of S. Pombe Cdc12 / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2
由来(天然)生物種: Schizosaccharomyces pombe (分裂酵母)

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分子 #1: human cytoplasmic beta-actin

分子名称: human cytoplasmic beta-actin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 詳細: Actin purified recombinantly from BTI-Tnao38 cells. / 光学異性体: LEVO
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)
配列文字列: MDDDIAALVV DNGSGMCKAG FAGDDAPRAV FPSIVGRPRH QGVMVGMGQK DSYVGDEAQS KRGILTLKYP IE(HIC)GIVTNWD DMEKIWHHTF YNELRVAPEE HPVLLTEAPL NPKANREKMT QIMFETFNTP AMYVAIQAVL SLYASGRTTG IVMDSGDGVT ...文字列:
MDDDIAALVV DNGSGMCKAG FAGDDAPRAV FPSIVGRPRH QGVMVGMGQK DSYVGDEAQS KRGILTLKYP IE(HIC)GIVTNWD DMEKIWHHTF YNELRVAPEE HPVLLTEAPL NPKANREKMT QIMFETFNTP AMYVAIQAVL SLYASGRTTG IVMDSGDGVT HTVPIYEGYA LPHAILRLDL AGRDLTDYLM KILTERGYSF TTTAEREIVR DIKEKLCYVA LDFEQEMATA ASSSSLEKSY ELPDGQVITI GNERFRCPEA LFQPSFLGME SAGIHETTFN SIMKCDVDIR KDLYANTVLS GGTTMYPGIA DRMQKEITAL APSTMKIKII APPERKYSVW IGGSILASLS TFQQMWISKQ EYDESGPSIV HRKCF

UniProtKB: Actin, cytoplasmic 1

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分子 #2: S. pombe Cdc12

分子名称: S. pombe Cdc12 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Schizosaccharomyces pombe (分裂酵母)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: SKDDLHKTTG LTRRPTRRLK QMHWEKLNSG LEFTFWTGPS DEANKILETL HTSGVLDELD ESFAMKEAK TLVKKTCART DYMSSELQKL FGIHFHKLSH KNPNEIIRMI LHCDDSMNEC V EFLSSDKV LNQPKLKADL EPYRIDWANG GDLVNSEKDA SELSRWDYLY ...文字列:
SKDDLHKTTG LTRRPTRRLK QMHWEKLNSG LEFTFWTGPS DEANKILETL HTSGVLDELD ESFAMKEAK TLVKKTCART DYMSSELQKL FGIHFHKLSH KNPNEIIRMI LHCDDSMNEC V EFLSSDKV LNQPKLKADL EPYRIDWANG GDLVNSEKDA SELSRWDYLY VRLIVDLGGY WN QRMNALK VKNIIETNYE NLVRQTKLIG RAALELRDSK VFKGLLYLIL YLGNYMNDYV RQA KGFAIG SLQRLPLIKN ANNTKSLLHI LDITIRKHFP QFDNFSPELS TVTEAAKLNI EAIE QECSE LIRGCQNLQI DCDSGALSDP TVFHPDDKIL SVILPWLMEG TKKMDFLKEH LRTMN TTLN NAMRYFGEQP NDPNSKNLFF KRVDSFIIDY SKARSDNLKS EEEEASQHRR LNLVN

UniProtKB: Cell division control protein 12

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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

緩衝液pH: 7.1
構成要素:
濃度名称式
10.0 mMHEPES
100.0 mMsodium chloride塩化ナトリウムNaCl塩化ナトリウム
2.0 mMmagnesium chlorideMgCl2
1.0 mMEGTA
0.5 mMTCEP

詳細: 1xKMEH (10 mM HEPES pH 7.1, 100 mM KCl, 2 mM MgCl2, 1 mM EGTA, 0.5 mM TCEP)
グリッドモデル: Quantifoil R2/1 / 材質: GOLD / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 90 sec.
凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 286 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: 3 seconds, force 0..

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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C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 0.01 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.7 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm / 倍率（公称値）: 81000
特殊光学系球面収差補正装置: Titan Krios G2 microscope (Thermo Fisher Scientific) with an in-column Cs-corrector.
エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 15 eV / 詳細: Gatan energy filter.
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
詳細300 kV Titan Krios G2 microscope (Thermo Fisher Scientific) with an in-column Cs-corrector.
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 12009 / 平均電子線量: 64.3 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

粒子像選択選択した数: 2443647 / 詳細: Particles picked using SPHIRE-crYOLO.
初期モデルモデルのタイプ: EMDB MAP
EMDB ID:

19496


詳細: Cdc12 bound to phalloidin-stabilized F-actin.
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v3.3.2)
最終 3次元分類クラス数: 4 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.0) / 詳細: 3D classification in RELION.
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.0)
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 4.54 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.0)
詳細: Final reconstruction displays preferred orientation.
使用した粒子像数: 173582
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

8rtt


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model

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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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