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タイトルStructures of 9-1-1 DNA checkpoint clamp loading at gaps from start to finish and ramification to biology.
ジャーナル・号・ページbioRxiv, Year 2023
掲載日2023年5月3日
著者Fengwei Zheng / Roxana E Georgescu / Nina Y Yao / Michael E O'Donnell / Huilin Li /
PubMed 要旨Recent structural studies show the Rad24-RFC loads the 9-1-1 checkpoint clamp onto a recessed 5' end by binding the 5' DNA on Rad24 at an external surface site and threading the 3' ssDNA into the ...Recent structural studies show the Rad24-RFC loads the 9-1-1 checkpoint clamp onto a recessed 5' end by binding the 5' DNA on Rad24 at an external surface site and threading the 3' ssDNA into the well-established internal chamber and into 9-1-1. We find here that Rad24-RFC loads 9-1-1 onto DNA gaps in preference to a recessed 5' DNA end, thus presumably leaving 9-1-1 on a 3' ss/ds DNA after Rad24-RFC ejects from the 5' gap end and may explain reports of 9-1-1 directly functioning in DNA repair with various TLS polymerases, in addition to signaling the ATR kinase. To gain a deeper understanding of 9-1-1 loading at gaps we report high-resolution structures of Rad24-RFC during loading of 9-1-1 onto 10-nt and 5-nt gapped DNAs. At a 10-nt gap we captured five Rad24-RFC-9-1-1 loading intermediates in which the 9-1-1 DNA entry gate varies from fully open to fully closed around DNA using ATPγS, supporting the emerging view that ATP hydrolysis is not needed for clamp opening/closing, but instead for dissociation of the loader from the clamp encircling DNA. The structure of Rad24-RFC-9-1-1 at a 5-nt gap shows a 180° axially rotated 3'-dsDNA which orients the template strand to bridge the 3'- and 5'- junctions with a minimum 5-nt ssDNA. The structures reveal a unique loop on Rad24 that limits the length of dsDNA in the inner chamber, and inability to melt DNA ends unlike RFC, thereby explaining Rad24-RFC's preference for a preexisting ssDNA gap and suggesting a direct role in gap repair in addition to its checkpoint role.
リンクbioRxiv / PubMed:37205533 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.76 - 3.04 Å
構造データ

29412

8fs3

EMDB-29412: EM map of S. cerevisiae Rad24-RFC loading the 9-1-1 clamp onto a 10-nt gapped DNA in step 1 (open 9-1-1 and shoulder bound DNA only)
PDB-8fs3: Structure of S. cerevisiae Rad24-RFC loading the 9-1-1 clamp onto a 10-nt gapped DNA in step 1 (open 9-1-1 and shoulder bound DNA only)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.93 Å

29413

8fs4

EMDB-29413: EM map of S. cerevisiae Rad24-RFC loading the 9-1-1 clamp onto a 10-nt gapped DNA in step 2 (open 9-1-1 ring and flexibly bound chamber DNA)
PDB-8fs4: Structure of S. cerevisiae Rad24-RFC loading the 9-1-1 clamp onto a 10-nt gapped DNA in step 2 (open 9-1-1 ring and flexibly bound chamber DNA)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.94 Å

29414

8fs5

EMDB-29414: EM map of S. cerevisiae Rad24-RFC loading the 9-1-1 clamp onto a 10-nt gapped DNA in step 3 (open 9-1-1 and stably bound chamber DNA)
PDB-8fs5: Structure of S. cerevisiae Rad24-RFC loading the 9-1-1 clamp onto a 10-nt gapped DNA in step 3 (open 9-1-1 and stably bound chamber DNA)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.76 Å

29415

8fs6

EMDB-29415: EM map of S. cerevisiae Rad24-RFC loading the 9-1-1 clamp onto a 10-nt gapped DNA in step 4 (partially closed 9-1-1 and stably bound chamber DNA)
PDB-8fs6: Structure of S. cerevisiae Rad24-RFC loading the 9-1-1 clamp onto a 10-nt gapped DNA in step 4 (partially closed 9-1-1 and stably bound chamber DNA)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.9 Å

29416

8fs7

EMDB-29416: EM map of S. cerevisiae Rad24-RFC loading the 9-1-1 clamp onto a 10-nt gapped DNA in step 5 (closed 9-1-1 and stably bound chamber DNA)
PDB-8fs7: Structure of S. cerevisiae Rad24-RFC loading the 9-1-1 clamp onto a 10-nt gapped DNA in step 5 (closed 9-1-1 and stably bound chamber DNA)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.85 Å

29417

8fs8

EMDB-29417: EM map of S. cerevisiae Rad24-RFC loading the 9-1-1 clamp onto a 5-nt gapped DNA (9-1-1 encircling fully bound DNA)
PDB-8fs8: Structure of S. cerevisiae Rad24-RFC loading the 9-1-1 clamp onto a 5-nt gapped DNA (9-1-1 encircling fully bound DNA)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.04 Å

化合物

ChemComp-MG:
Unknown entry / マグネシウムジカチオン

ChemComp-AGS:
PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER / ATP-γ-S / ATP-gamma-S, エネルギー貯蔵分子類似体*YM

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

由来
  • synthetic construct (人工物)
  • saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
キーワードCELL CYCLE/DNA / DNA damage repair (DNA修復) / Rad24-RFC / 9-1-1 clamp / DNA clamp (DNAクランプ) / alternative clamp loader / DNA damage signaling / DNA BINDING PROTEIN-DNA complex / CELL CYCLE-DNA complex

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万見文献について

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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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関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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