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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 6z0s | ||||||
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タイトル | Allostery through DNA drives phenotype switching | ||||||
要素 |
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キーワード | DNA BINDING PROTEIN (DNA結合タンパク質) / Transcription-factor / DNA-binding / A-tract / Allostery (アロステリック効果) | ||||||
機能・相同性 | デオキシリボ核酸 / DNA (> 10) 機能・相同性情報 | ||||||
生物種 | Bacillus subtilis (枯草菌) | ||||||
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: 5.7 Å | ||||||
データ登録者 | Rosenblum, G. / Elad, N. / Rozenberg, H. / Wiggers, F. / Jungwirth, J. / Hofmann, H. | ||||||
資金援助 | イスラエル, 1件
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引用 | ジャーナル: Nat Commun / 年: 2021 タイトル: Allostery through DNA drives phenotype switching. 著者: Gabriel Rosenblum / Nadav Elad / Haim Rozenberg / Felix Wiggers / Jakub Jungwirth / Hagen Hofmann / 要旨: Allostery is a pervasive principle to regulate protein function. Growing evidence suggests that also DNA is capable of transmitting allosteric signals. Yet, whether and how DNA-mediated allostery ...Allostery is a pervasive principle to regulate protein function. Growing evidence suggests that also DNA is capable of transmitting allosteric signals. Yet, whether and how DNA-mediated allostery plays a regulatory role in gene expression remained unclear. Here, we show that DNA indeed transmits allosteric signals over long distances to boost the binding cooperativity of transcription factors. Phenotype switching in Bacillus subtilis requires an all-or-none promoter binding of multiple ComK proteins. We use single-molecule FRET to demonstrate that ComK-binding at one promoter site increases affinity at a distant site. Cryo-EM structures of the complex between ComK and its promoter demonstrate that this coupling is due to mechanical forces that alter DNA curvature. Modifications of the spacer between sites tune cooperativity and show how to control allostery, which allows a fine-tuning of the dynamic properties of genetic circuits. | ||||||
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 | 6z0s.cif.gz | 87.6 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb6z0s.ent.gz | 61.6 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 6z0s.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/z0/6z0s ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/z0/6z0s | 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
#1: DNA鎖 | 分子量: 28476.242 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 詳細: 84-mer modeled upon 93 nucleotides / 由来: (合成) Bacillus subtilis (枯草菌) |
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#2: DNA鎖 | 分子量: 28882.619 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 詳細: 86-mer modeled upon 93 nucleotides / 由来: (合成) Bacillus subtilis (枯草菌) |
-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: PARTICLE / 3次元再構成法: 単粒子再構成法 |
-試料調製
構成要素 | 名称: ComK transcription factor bound to its comG promoter DNA. タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
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分子量 | 実験値: NO | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
由来(天然) | 生物種: Bacillus subtilis (枯草菌) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
由来(組換発現) | 生物種: Synthetic construct (人工物) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
緩衝液 | pH: 7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
緩衝液成分 |
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試料 | 濃度: 0.24 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES 詳細: Monodisperse complex with dsDNA and 4 ComK equivalents. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
試料支持 | グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: UltrAuFoil R1.2/1.3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
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: 277 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 / 倍率(公称値): 105000 X / 倍率(補正後): 58207 X / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 70 µm / アライメント法: COMA FREE |
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 | 平均露光時間: 2 sec. / 電子線照射量: 55.7 e/Å2 / 検出モード: COUNTING フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k) |
-解析
ソフトウェア | 名称: PHENIX / バージョン: 1.19_4092: / 分類: 精密化 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
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EMソフトウェア |
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | ||||||||||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: C1 (非対称) | ||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 5.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 88140 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL | ||||||||||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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