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Structure paper

タイトルStructural basis of nucleosome recognition and modification by MLL methyltransferases.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 573, Issue 7774, Page 445-449, Year 2019
掲載日2019年9月4日
著者Han Xue / Tonghui Yao / Mi Cao / Guanjun Zhu / Yan Li / Guiyong Yuan / Yong Chen / Ming Lei / Jing Huang /
PubMed 要旨Methyltransferases of the mixed-lineage leukaemia (MLL) family-which include MLL1, MLL2, MLL3, MLL4, SET1A and SET1B-implement methylation of histone H3 on lysine 4 (H3K4), and have critical and ...Methyltransferases of the mixed-lineage leukaemia (MLL) family-which include MLL1, MLL2, MLL3, MLL4, SET1A and SET1B-implement methylation of histone H3 on lysine 4 (H3K4), and have critical and distinct roles in the regulation of transcription in haematopoiesis, adipogenesis and development. The C-terminal catalytic SET (Su(var.)3-9, enhancer of zeste and trithorax) domains of MLL proteins are associated with a common set of regulatory factors (WDR5, RBBP5, ASH2L and DPY30) to achieve specific activities. Current knowledge of the regulation of MLL activity is limited to the catalysis of histone H3 peptides, and how H3K4 methyl marks are deposited on nucleosomes is poorly understood. H3K4 methylation is stimulated by mono-ubiquitination of histone H2B on lysine 120 (H2BK120ub1), a prevalent histone H2B mark that disrupts chromatin compaction and favours open chromatin structures, but the underlying mechanism remains unknown. Here we report cryo-electron microscopy structures of human MLL1 and MLL3 catalytic modules associated with nucleosome core particles that contain H2BK120ub1 or unmodified H2BK120. These structures demonstrate that the MLL1 and MLL3 complexes both make extensive contacts with the histone-fold and DNA regions of the nucleosome; this allows ease of access to the histone H3 tail, which is essential for the efficient methylation of H3K4. The H2B-conjugated ubiquitin binds directly to RBBP5, orienting the association between MLL1 or MLL3 and the nucleosome. The MLL1 and MLL3 complexes display different structural organizations at the interface between the WDR5, RBBP5 and MLL1 (or the corresponding MLL3) subunits, which accounts for the opposite roles of WDR5 in regulating the activity of the two enzymes. These findings transform our understanding of the structural basis for the regulation of MLL activity at the nucleosome level, and highlight the pivotal role of nucleosome regulation in histone-tail modification.
リンクNature / PubMed:31485071
手法EM (単粒子)
解像度3.2 - 4.5 Å
構造データ

0693

6kiw

EMDB-0693, PDB-6kiw:
Cryo-EM structure of human MLL3-ubNCP complex (4.0 angstrom)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.0 Å

0694

6kix

EMDB-0694, PDB-6kix:
Cryo-EM structure of human MLL1-NCP complex, binding mode1
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.1 Å

0695

6kiz

EMDB-0695, PDB-6kiz:
Cryo-EM structure of human MLL1-NCP complex, binding mode2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.5 Å

9998

6kiu

EMDB-9998, PDB-6kiu:
Cryo-EM structure of human MLL1-ubNCP complex (3.2 angstrom)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.2 Å

9999

6kiv

EMDB-9999, PDB-6kiv:
Cryo-EM structure of human MLL1-ubNCP complex (4.0 angstrom)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.0 Å

化合物

ChemComp-SAH:
S-ADENOSYL-L-HOMOCYSTEINE / S-アデノシルホモシステイン / S-アデノシル-L-ホモシステイン

ChemComp-ZN:
Unknown entry

ChemComp-LYS:
LYSINE / 2-アンモニオ-2-デアミノ-L-リシン / リシン

ChemComp-GLN:
GLUTAMINE / グルタミン / グルタミン

由来
  • homo sapiens (ヒト)
  • xenopus laevis (アフリカツメガエル)
  • synthetic construct (人工物)
キーワードTRANSCRIPTION/DNA / histone modification (ヒストン) / nucleosome (ヌクレオソーム) / MLL / TRANSCRIPTION (転写 (生物学)) / TRANSCRIPTION-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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