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- EMDB-11006: Structure of human cGAS bound to the nucleosome -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-11006
タイトルStructure of human cGAS bound to the nucleosome
マップデータ
試料
  • 複合体: Cryo EM structure of cGAS-NCP1 complex
    • 複合体: Cryo EM structure of cGAS-NCP1 complex
      • タンパク質・ペプチド: Histone H3.2
      • タンパク質・ペプチド: Histone H4ヒストンH4
      • タンパク質・ペプチド: Histone H2A type 2-C
      • タンパク質・ペプチド: Histone H2B type 1-K
      • RNA: Cyclic GMP-AMP synthase
    • 複合体: DNAデオキシリボ核酸
      • RNA: DNA (153-MER)
      • RNA: DNA (153-MER)
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 5.1 Å
データ登録者Pathare GR / Cavadini S / Kempf G / Thoma NH
資金援助 スイス, 5件
OrganizationGrant number国
Swiss National Science FoundationBSSGI0-155984 スイス
European Research Council (ERC)666068 スイス
European Research Council (ERC)804933 スイス
Swiss National Science Foundation31003A_179541 スイス
European Research Council (ERC)724022 スイス
引用ジャーナル: Nature / 年: 2020
タイトル: Structural mechanism of cGAS inhibition by the nucleosome.
著者: Ganesh R Pathare / Alexiane Decout / Selene Glück / Simone Cavadini / Kristina Makasheva / Ruud Hovius / Georg Kempf / Joscha Weiss / Zuzanna Kozicka / Baptiste Guey / Pauline Melenec / Beat ...著者: Ganesh R Pathare / Alexiane Decout / Selene Glück / Simone Cavadini / Kristina Makasheva / Ruud Hovius / Georg Kempf / Joscha Weiss / Zuzanna Kozicka / Baptiste Guey / Pauline Melenec / Beat Fierz / Nicolas H Thomä / Andrea Ablasser /
要旨: The DNA sensor cyclic GMP-AMP synthase (cGAS) initiates innate immune responses following microbial infection, cellular stress and cancer. Upon activation by double-stranded DNA, cytosolic cGAS ...The DNA sensor cyclic GMP-AMP synthase (cGAS) initiates innate immune responses following microbial infection, cellular stress and cancer. Upon activation by double-stranded DNA, cytosolic cGAS produces 2'3' cGMP-AMP, which triggers the induction of inflammatory cytokines and type I interferons . cGAS is also present inside the cell nucleus, which is replete with genomic DNA, where chromatin has been implicated in restricting its enzymatic activity. However, the structural basis for inhibition of cGAS by chromatin remains unknown. Here we present the cryo-electron microscopy structure of human cGAS bound to nucleosomes. cGAS makes extensive contacts with both the acidic patch of the histone H2A-H2B heterodimer and nucleosomal DNA. The structural and complementary biochemical analysis also find cGAS engaged to a second nucleosome in trans. Mechanistically, binding of the nucleosome locks cGAS into a monomeric state, in which steric hindrance suppresses spurious activation by genomic DNA. We find that mutations to the cGAS-acidic patch interface are sufficient to abolish the inhibitory effect of nucleosomes in vitro and to unleash the activity of cGAS on genomic DNA in living cells. Our work uncovers the structural basis of the interaction between cGAS and chromatin and details a mechanism that permits self-non-self discrimination of genomic DNA by cGAS.
履歴
登録2020年5月6日-
ヘッダ(付随情報) 公開2020年9月23日-
マップ公開2020年9月23日-
更新2020年12月9日-
現状2020年12月9日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.1
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.1
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_11006.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_11006.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 244.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.68 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.06 / ムービー #1: 0.1
最小 - 最大-0.10925462 - 0.7860728
平均 (標準偏差)0.006347958 (±0.040449716)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ400400400
Spacing400400400
セルA=B=C: 272.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.680.680.68
M x/y/z400400400
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z272.000272.000272.000
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-31-35-52
NX/NY/NZ11798209
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS400400400
D min/max/mean-0.1090.7860.006

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添付データ

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追加マップ: Local-resolution filtered and sharpened map.

ファイルemd_11006_additional.map
注釈Local-resolution filtered and sharpened 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)

-
追加マップ: Local-resolution filtered and sharpened map.

ファイルemd_11006_additional_1.map
注釈Local-resolution filtered and sharpened 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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試料の構成要素

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全体 : Cryo EM structure of cGAS-NCP1 complex

全体名称: Cryo EM structure of cGAS-NCP1 complex
要素
  • 複合体: Cryo EM structure of cGAS-NCP1 complex
    • 複合体: Cryo EM structure of cGAS-NCP1 complex
      • タンパク質・ペプチド: Histone H3.2
      • タンパク質・ペプチド: Histone H4ヒストンH4
      • タンパク質・ペプチド: Histone H2A type 2-C
      • タンパク質・ペプチド: Histone H2B type 1-K
      • RNA: Cyclic GMP-AMP synthase
    • 複合体: DNAデオキシリボ核酸
      • RNA: DNA (153-MER)
      • RNA: DNA (153-MER)

+
超分子 #1: Cryo EM structure of cGAS-NCP1 complex

超分子名称: Cryo EM structure of cGAS-NCP1 complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
分子量実験値: 240 KDa

+
超分子 #2: Cryo EM structure of cGAS-NCP1 complex

超分子名称: Cryo EM structure of cGAS-NCP1 complex / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1-#4, #7
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Escherichia coli K-12 (大腸菌)

+
超分子 #3: DNA

超分子名称: DNA / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #5-#6
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: synthetic construct (人工物)

+
分子 #1: Histone H3.2

分子名称: Histone H3.2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列:
PHRYRPGTVA LREIRRYQKS TELLIRKLPF QRLVREIAQD FKTDLRFQSS AVMALQEASE AYLVGLFEDT NLAAIHAKRV TIMPKDIQL ARRIRGE

+
分子 #2: Histone H4

分子名称: Histone H4 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Escherichia coli K-12 (大腸菌)
配列文字列:
KVLRDNIQGI TKPAIRRLAR RGGVKRISGL IYEETRGVLK VFLENVIRDA VTYTEHAKRK TVTAMDVVYA LKRQGRTLYG FGG

+
分子 #3: Histone H2A type 2-C

分子名称: Histone H2A type 2-C / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Escherichia coli K-12 (大腸菌)
配列文字列:
RAKAKSRSSR AGLQFPVGRV HRLLRKGNYA ERVGAGAPVY MAAVLEYLTA EILELAGNAA RDNKKTRIIP RHLQLAIRND EELNKLLGK VTIAQGGVLP NIQAVLLP

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分子 #4: Histone H2B type 1-K

分子名称: Histone H2B type 1-K / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Escherichia coli K-12 (大腸菌)
配列文字列:
SRKESYSVYV YKVLKQVHPD TGISSKAMGI MNSFVNDIFE RIAGEASRLA HYNKRSTITS REIQTAVRLL LPGELAKHAV SEGTKAVTK YTSA

+
分子 #5: DNA (153-MER)

分子名称: DNA (153-MER) / タイプ: rna / ID: 5
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: (DA)(DT)(DC)(DC)(DT)(DG)(DG)(DA)(DG)(DA) (DA)(DT)(DC)(DC)(DC)(DG)(DG)(DT)(DG)(DC) (DC)(DG)(DA)(DG)(DG)(DC)(DC)(DG)(DC) (DT)(DC)(DA)(DA)(DT)(DT)(DG)(DG)(DT)(DC) (DG) (DT)(DA)(DG)(DA)(DC) ...文字列:
(DA)(DT)(DC)(DC)(DT)(DG)(DG)(DA)(DG)(DA) (DA)(DT)(DC)(DC)(DC)(DG)(DG)(DT)(DG)(DC) (DC)(DG)(DA)(DG)(DG)(DC)(DC)(DG)(DC) (DT)(DC)(DA)(DA)(DT)(DT)(DG)(DG)(DT)(DC) (DG) (DT)(DA)(DG)(DA)(DC)(DA)(DG)(DC) (DT)(DC)(DT)(DA)(DG)(DC)(DA)(DC)(DC)(DG) (DC)(DT) (DT)(DA)(DA)(DA)(DC)(DG)(DC) (DA)(DC)(DG)(DT)(DA)(DC)(DG)(DC)(DG)(DC) (DT)(DG)(DT) (DC)(DC)(DC)(DC)(DC)(DG) (DC)(DG)(DT)(DT)(DT)(DT)(DA)(DA)(DC)(DC) (DG)(DC)(DC)(DA) (DA)(DG)(DG)(DG)(DG) (DA)(DT)(DT)(DA)(DC)(DT)(DC)(DC)(DC)(DT) (DA)(DG)(DT)(DC)(DT) (DC)(DC)(DA)(DG) (DG)(DC)(DA)(DC)(DG)(DT)(DG)(DT)(DC)(DA) (DG)(DA)(DT)(DA)(DT)(DA) (DT)(DA)(DC) (DA)(DT)(DC)(DC)(DT)(DG)(DT)(DG)(DA)(DT)

+
分子 #6: DNA (153-MER)

分子名称: DNA (153-MER) / タイプ: rna / ID: 6
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: (DA)(DT)(DC)(DA)(DC)(DA)(DG)(DG)(DA)(DT) (DG)(DT)(DA)(DT)(DA)(DT)(DA)(DT)(DC)(DT) (DG)(DA)(DC)(DA)(DC)(DG)(DT)(DG)(DC) (DC)(DT)(DG)(DG)(DA)(DG)(DA)(DC)(DT)(DA) (DG) (DG)(DG)(DA)(DG)(DT) ...文字列:
(DA)(DT)(DC)(DA)(DC)(DA)(DG)(DG)(DA)(DT) (DG)(DT)(DA)(DT)(DA)(DT)(DA)(DT)(DC)(DT) (DG)(DA)(DC)(DA)(DC)(DG)(DT)(DG)(DC) (DC)(DT)(DG)(DG)(DA)(DG)(DA)(DC)(DT)(DA) (DG) (DG)(DG)(DA)(DG)(DT)(DA)(DA)(DT) (DC)(DC)(DC)(DC)(DT)(DT)(DG)(DG)(DC)(DG) (DG)(DT) (DT)(DA)(DA)(DA)(DA)(DC)(DG) (DC)(DG)(DG)(DG)(DG)(DG)(DA)(DC)(DA)(DG) (DC)(DG)(DC) (DG)(DT)(DA)(DC)(DG)(DT) (DG)(DC)(DG)(DT)(DT)(DT)(DA)(DA)(DG)(DC) (DG)(DG)(DT)(DG) (DC)(DT)(DA)(DG)(DA) (DG)(DC)(DT)(DG)(DT)(DC)(DT)(DA)(DC)(DG) (DA)(DC)(DC)(DA)(DA) (DT)(DT)(DG)(DA) (DG)(DC)(DG)(DG)(DC)(DC)(DT)(DC)(DG)(DG) (DC)(DA)(DC)(DC)(DG)(DG) (DG)(DA)(DT) (DT)(DC)(DT)(DC)(DC)(DA)(DG)(DG)(DA)(DT)

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分子 #7: Cyclic GMP-AMP synthase

分子名称: Cyclic GMP-AMP synthase / タイプ: rna / ID: 7
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: GASKLRAVLE KLKLSRDDIS TAAGMVKGVV DHLLLRLKCD SAFRGVGLLN TGSYYEHVKI SAPNEFDVMF KLEVPRIQLE EYSNTRAYY FVKFKRNPKE NPLSQFLEGE ILSASKMLSK FRKIIKEEIN DIKDTDVIMK RKRGGSPAVT LLISEKISVD I TLALESKS ...文字列:
GASKLRAVLE KLKLSRDDIS TAAGMVKGVV DHLLLRLKCD SAFRGVGLLN TGSYYEHVKI SAPNEFDVMF KLEVPRIQLE EYSNTRAYY FVKFKRNPKE NPLSQFLEGE ILSASKMLSK FRKIIKEEIN DIKDTDVIMK RKRGGSPAVT LLISEKISVD I TLALESKS SWPASTQEGL RIQNWLSAKV RKQLRLKPFY LVPKHAKEGN GFQEETWRLS FSHIEKEILN NHGKSKTCCE NK EEKCCRK DCLKLMKYLL EQLKERFKDK KHLDKFSSYH VKTAFFHVCT QNPQDSQWDR KDLGLCFDNC VTYFLQCLRT EKL ENYFIP EFNLFSSNLI DKRSKEFLTK QIEYERNNEF PVFDEF

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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

濃度1 mg/mL
緩衝液pH: 7.4 / 構成要素 - 濃度: 300.0 mM / 構成要素 - 式: NaCl塩化ナトリウム / 構成要素 - 名称: Sodium chloride塩化ナトリウム
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 1 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 雰囲気: OTHER
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS GLACIOS
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系最小 デフォーカス（補正後）: 2.0 µm / 照射モード: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm / 最小 デフォーカス（公称値）: -0.0005 µm / 倍率（公称値）: 150000
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
温度最低: 77.0 K / 最高: 77.0 K
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 撮影したグリッド数: 3 / 実像数: 5007 / 平均電子線量: 35.0 e/Å2

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画像解析

粒子像選択選択した数: 16000
CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.14.2)
初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: Ab initio model
初期 角度割当タイプ: OTHER / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.14.2)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 再構成使用したクラス数: 2 / 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: 5.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 2.14) / 使用した粒子像数: 142743

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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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