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タイトルCryo-EM reveals a nearly complete PCNA loading process and unique features of the human alternative clamp loader CTF18-RFC.
ジャーナル・号・ページProc Natl Acad Sci U S A, Vol. 121, Issue 18, Page e2319727121, Year 2024
掲載日2024年4月30日
著者Qing He / Feng Wang / Michael E O'Donnell / Huilin Li /
PubMed 要旨The DNA sliding clamp PCNA is a multipurpose platform for DNA polymerases and many other proteins involved in DNA metabolism. The topologically closed PCNA ring needs to be cracked open and loaded ...The DNA sliding clamp PCNA is a multipurpose platform for DNA polymerases and many other proteins involved in DNA metabolism. The topologically closed PCNA ring needs to be cracked open and loaded onto DNA by a clamp loader, e.g., the well-studied pentameric ATPase complex RFC (RFC1-5). The CTF18-RFC complex is an alternative clamp loader found recently to bind the leading strand DNA polymerase ε and load PCNA onto leading strand DNA, but its structure and the loading mechanism have been unknown. By cryo-EM analysis of in vitro assembled human CTF18-RFC-DNA-PCNA complex, we have captured seven loading intermediates, revealing a detailed PCNA loading mechanism onto a 3'-ss/dsDNA junction by CTF18-RFC. Interestingly, the alternative loader has evolved a highly mobile CTF18 AAA+ module likely to lower the loading activity, perhaps to avoid competition with the RFC and to limit its role to leading strand clamp loading. To compensate for the lost stability due to the mobile AAA+ module, CTF18 has evolved a unique β-hairpin motif that reaches across RFC2 to interact with RFC5, thereby stabilizing the pentameric complex. Further, we found that CTF18 also contains a separation pin to locally melt DNA from the 3'-end of the primer; this ensures its ability to load PCNA to any 3'-ss/dsDNA junction, facilitated by the binding energy of the E-plug to the major groove. Our study reveals unique structural features of the human CTF18-RFC and contributes to a broader understanding of PCNA loading by the alternative clamp loaders.
リンクProc Natl Acad Sci U S A / PubMed:38669181 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.75 - 3.35 Å
構造データ

42383

8umt

EMDB-42383: Cryo-EM map of the human CTF18-RFC-PCNA binary complex in the three-subunit binding state (state 2)
PDB-8umt: Atomic model of the human CTF18-RFC-PCNA binary complex in the three-subunit binding state (state 2)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.33 Å

42384

8umu

EMDB-42384: Cryo-EM map of the human CTF18-RFC-PCNA binary complex in the four-subunit binding state (state 3)
PDB-8umu: Atomic model of the human CTF18-RFC-PCNA binary complex in the four-subunit binding state (state 3)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.16 Å

42385

8umv

EMDB-42385: Cryo-EM map of the human CTF18-RFC-PCNA-DNA ternary complex with narrow PCNA opening state I (state 5)
PDB-8umv: Atomic model of the human CTF18-RFC-PCNA-DNA ternary complex with narrow PCNA opening state I (state 5)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.75 Å

42386

8umw

EMDB-42386: Cryo-EM map of the human CTF18-RFC-PCNA-DNA ternary complex in the five-subunit binding state (state 4)
PDB-8umw: Atomic model of the human CTF18-RFC-PCNA-DNA ternary complex in the five-subunit binding state (state 4)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.93 Å

42388

8umy

EMDB-42388: Cryo-EM map of the human CTF18-RFC-PCNA-DNA ternary complex with narrow PCNA opening state II (state 6)
PDB-8umy: Atomic model of the human CTF18-RFC-PCNA-DNA ternary complex with narrow PCNA opening state II (state 6)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.83 Å

42389

8un0

EMDB-42389: Cryo-EM map of the human CTF18-RFC-PCNA-DNA ternary complex with cracked and closed PCNA (state 7)
PDB-8un0: Atomic model of the human CTF18-RFC-PCNA-DNA ternary complex with cracked and closed PCNA (state 7)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.0 Å

42406

8unj

EMDB-42406: Cryo-EM map of the human CTF18-RFC alone in the apo state (State 1)
PDB-8unj: Atomic model of the human CTF18-RFC alone in the apo state (State 1)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.35 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

由来
  • homo sapiens (ヒト)
  • synthetic construct (人工物)
キーワードREPLICATION/DNA / DNA clamp loader complex / REPLICATION-DNA complex / REPLICATION

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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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