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タイトルStructural basis for ATP-dependent chromatin remodelling by the INO80 complex.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 556, Issue 7701, Page 386-390, Year 2018
掲載日2018年4月11日
著者Sebastian Eustermann / Kevin Schall / Dirk Kostrewa / Kristina Lakomek / Mike Strauss / Manuela Moldt / Karl-Peter Hopfner /
PubMed 要旨In the eukaryotic nucleus, DNA is packaged in the form of nucleosomes, each of which comprises about 147 base pairs of DNA wrapped around a histone protein octamer. The position and histone ...In the eukaryotic nucleus, DNA is packaged in the form of nucleosomes, each of which comprises about 147 base pairs of DNA wrapped around a histone protein octamer. The position and histone composition of nucleosomes is governed by ATP-dependent chromatin remodellers such as the 15-subunit INO80 complex . INO80 regulates gene expression, DNA repair and replication by sliding nucleosomes, the exchange of histone H2A.Z with H2A, and the positioning of + 1 and -1 nucleosomes at promoter DNA. The structures and mechanisms of these remodelling reactions are currently unknown. Here we report the cryo-electron microscopy structure of the evolutionarily conserved core of the INO80 complex from the fungus Chaetomium thermophilum bound to a nucleosome, at a global resolution of 4.3 Å and with major parts at 3.7 Å. The INO80 core cradles one entire gyre of the nucleosome through multivalent DNA and histone contacts. An Rvb1/Rvb2 AAA ATPase heterohexamer is an assembly scaffold for the complex and acts as a 'stator' for the motor and nucleosome-gripping subunits. The Swi2/Snf2 ATPase motor binds to nucleosomal DNA at superhelical location -6, unwraps approximately 15 base pairs, disrupts the H2A-DNA contacts and is poised to pump entry DNA into the nucleosome. Arp5 and Ies6 bind superhelical locations -2 and -3 to act as a counter grip for the motor, on the other side of the H2A-H2B dimer. The Arp5 insertion domain forms a grappler element that binds the nucleosome dyad, connects the Arp5 actin-fold and entry DNA over a distance of about 90 Å and packs against histone H2A-H2B near the 'acidic patch'. Our structure together with biochemical data suggests a unified mechanism for nucleosome sliding and histone editing by INO80. The motor is part of a macromolecular ratchet, persistently pumping entry DNA across the H2A-H2B dimer against the Arp5 grip until a large nucleosome translocation step occurs. The transient exposure of H2A-H2B by motor activity as well as differential recognition of H2A.Z and H2A may regulate histone exchange.
リンクNature / PubMed:29643509 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度3.754 - 4.68 Å
構造データ

4264

6fhs

EMDB-4264, PDB-6fhs:
CryoEM Structure of INO80core
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.754 Å

4277

6fml

EMDB-4277, PDB-6fml:
CryoEM Structure INO80core Nucleosome complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.34 Å

EMDB-4278:
CryoEM structure of INO80core Nucleosome complex in closed grappler conformation
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.68 Å

EMDB-4280:
CryoEM structure of INO80core Nucleosome complex in open grappler conformation
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.62 Å

化合物

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

ChemComp-ATP:
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP / ATP, エネルギー貯蔵分子*YM / アデノシン三リン酸

由来
  • chaetomium thermophilum var. thermophilum dsm 1495 (菌類)
  • homo sapiens (ヒト)
  • synthetic construct (人工物)
  • chaetomium thermophilum (strain dsm 1495 / cbs 144.50 / imi 039719) (菌類)
キーワードDNA BINDING PROTEIN (DNA結合タンパク質) / INO80 / Nucleosome (ヌクレオソーム) / ATP dependent Chromatin Remodeller

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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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