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タイトルMechanism of DNA Interaction and Translocation by the Replicase of a Circular Rep-Encoding Single-Stranded DNA Virus.
ジャーナル・号・ページmBio, Vol. 12, Issue 4, Page e0076321, Year 2021
掲載日2021年8月31日
著者Elvira Tarasova / Sonali Dhindwal / Matthew Popp / Sakeenah Hussain / Reza Khayat /
PubMed 要旨Circular Rep-encoding single-stranded DNA (CRESS-DNA) viruses infect members from all three domains of life (, , and ). The replicase (Rep) from these viruses is responsible for initiating rolling ...Circular Rep-encoding single-stranded DNA (CRESS-DNA) viruses infect members from all three domains of life (, , and ). The replicase (Rep) from these viruses is responsible for initiating rolling circle replication (RCR) of their genomes. Rep is a multifunctional enzyme responsible for nicking and ligating ssDNA and unwinding double-stranded DNA (dsDNA). We report the structure of porcine circovirus 2 (PCV2) Rep bound to ADP and single-stranded DNA (ssDNA), and Rep bound to ADP and double-stranded DNA (dsDNA). The structures demonstrate Rep to be a member of the superfamily 3 (SF3) of ATPases Associated with diverse cellular Activities (AAA) superfamily clade 4. At the Rep N terminus is an endonuclease domain () that is responsible for ssDNA nicking and ligation, in the center of Rep is an oligomerization domain () responsible for hexamerization, and at the C terminus is an ATPase domain () responsible for ssDNA/dsDNA interaction and translocation. The Rep binds to DNA such that the faces the replication fork. The six spiral around the DNA to interact with the backbone phosphates from four consecutive nucleotides. Three of the six are able to sense the backbone phosphates from the second strand of dsDNA. Heterogeneous classification of the data demonstrates the and to be mobile. Furthermore, we demonstrate that Rep exhibits basal nucleoside triphosphatase (NTPase) activity. CRESS-DNA viruses encompass a significant portion of the biosphere's virome. However, little is known about the structure of Rep responsible for initiating the RCR of CRESS-DNA viruses. We use cryo-electron microscopy (cryo-EM) to determine the structure of PCV2 Rep in complex with ADP and ss/dsDNA. Our structures demonstrate CRESS-DNA Reps to be SF3 members (clade 4) of the AAA+ superfamily. The structures further provide the mechanism by which CRESS-DNA virus Reps recognize DNA and translocate DNA for genome replication. Our structures also demonstrate the and of PCV2 Rep to be highly mobile. We propose the mobile nature of these domains to be necessary for proper functioning of Reps. We further demonstrate that Reps exhibit basal NTPase activity. Our studies also provide initial insight into the mechanism of RCR.
リンクmBio / PubMed:34311576 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度3.8 - 4.4 Å
構造データ

23249

7lar

EMDB-23249, PDB-7lar:
Cryo-EM structure of PCV2 Replicase bound to ssDNA
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.8 Å

23250

7las

EMDB-23250, PDB-7las:
Cryo-EM structure of PCV2 Replicase bound to ssDNA
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.4 Å

化合物

ChemComp-ADP:
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP / ADP, エネルギー貯蔵分子*YM

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

由来
  • porcine circovirus 2 (ウイルス)
  • unidentified (未定義)
  • escherichia coli (大腸菌)
キーワードREPLICATION / HYDROLASE/DNA / Rolling circle replication / CRESS-DNA virus / SF3 helicase / Porcine Circovirus / PCV2 / HYDROLASE-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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