Structural basis of mechano-chemical coupling by the mitotic kinesin KIF14
Notice bibliographique
Résumé
Abstract KIF14 is a mitotic kinesin protein important for cytokinesis. Its overexpression is associated with a variety of cancers and mutations in KIF14 result in cerebral and renal development defects. Like other kinesins, KIF14 contains a highly conserved catalytic motor domain where the energy from ATP hydrolysis is converted to directed movement along microtubules. Although much is known regarding the molecular mechanism of kinesin motility, there is a lack of structural information of kinesin-microtubule interactions at sufficient resolution to unambiguously assess how conformational changes related to ATP hydrolysis, microtubule binding and translocation are coupled. Here we determined the near-atomic resolution cryo-electron microscopy structures of five different KIF14 constructs bound to microtubules in the presence of different nucleotide analogues mimicking distinct steps of the ATPase cycle. Eighteen independent structures together with supporting functional assays provide a comprehensive view of the kinesin conformational changes occurring with microtubule and nucleotide binding. Our data shows that: 1) microtubule binding induces opening of the KIF14 nucleotide binding pocket; 2) AMP-PNP and ADP-AlF x induce closure of the nucleotide binding pocket in microtubule bound KIF14 and this conformational change is allosterically controlled by the neck-linker domain; 3) the neck-linker domain when undocked prevents the nucleotide-binding-pocket to fully close and dampens ATP hydrolysis; 4) fifteen neck-linker residues are required to assume the docked conformation; 5) the nucleotide analogue ADP-AlF x adopts a distinct configuration in an open nucleotide-binding-pocket; 6) the neck-linker position controls the hydrolysis step rather than nucleotide binding in the KIF14 ATPase cycle; 7) the two motor domains of a KIF14 dimer adopt distinct conformations when simultaneously bound to the microtubule. These observations provide the structural basis for a coordinated chemo-mechanical kinesin plus end translocation model.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».