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タイトルCryo-EM structures reveal high-resolution mechanism of a DNA polymerase sliding clamp loader.
ジャーナル・号・ページElife, Vol. 11, Year 2022
掲載日2022年2月18日
著者Christl Gaubitz / Xingchen Liu / Joshua Pajak / Nicholas P Stone / Janelle A Hayes / Gabriel Demo / Brian A Kelch /
PubMed 要旨Sliding clamps are ring-shaped protein complexes that are integral to the DNA replication machinery of all life. Sliding clamps are opened and installed onto DNA by clamp loader AAA+ ATPase complexes. ...Sliding clamps are ring-shaped protein complexes that are integral to the DNA replication machinery of all life. Sliding clamps are opened and installed onto DNA by clamp loader AAA+ ATPase complexes. However, how a clamp loader opens and closes the sliding clamp around DNA is still unknown. Here, we describe structures of the clamp loader Replication Factor C (RFC) bound to its cognate sliding clamp Proliferating Cell Nuclear Antigen (PCNA) en route to successful loading. RFC first binds to PCNA in a dynamic, closed conformation that blocks both ATPase activity and DNA binding. RFC then opens the PCNA ring through a large-scale 'crab-claw' expansion of both RFC and PCNA that explains how RFC prefers initial binding of PCNA over DNA. Next, the open RFC:PCNA complex binds DNA and interrogates the primer-template junction using a surprising base-flipping mechanism. Our structures indicate that initial PCNA opening and subsequent closure around DNA do not require ATP hydrolysis, but are driven by binding energy. ATP hydrolysis, which is necessary for RFC release, is triggered by interactions with both PCNA and DNA, explaining RFC's switch-like ATPase activity. Our work reveals how a AAA+ machine undergoes dramatic conformational changes for achieving binding preference and substrate remodeling.
リンクElife / PubMed:35179493 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度3.3 - 4.0 Å
構造データ

25568

7thj

EMDB-25568, PDB-7thj:
Structure of the yeast clamp loader (Replication Factor C RFC) bound to the sliding clamp (Proliferating Cell Nuclear Antigen PCNA) in an autoinhibited conformation
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.9 Å

25569

7tic

EMDB-25569, PDB-7tic:
Structure of the yeast clamp loader (Replication Factor C RFC) bound to the sliding clamp (Proliferating Cell Nuclear Antigen PCNA) in an autoinhibited conformation
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.9 Å

25614

7thv

EMDB-25614, PDB-7thv:
Structure of the yeast clamp loader (Replication Factor C RFC) bound to the sliding clamp (Proliferating Cell Nuclear Antigen PCNA) in an autoinhibited conformation
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.0 Å

25615

7tku

EMDB-25615, PDB-7tku:
Structure of the yeast clamp loader (Replication Factor C RFC) bound to the open sliding clamp (Proliferating Cell Nuclear Antigen PCNA)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.0 Å

25616

7tib

EMDB-25616, PDB-7tib:
Structure of the yeast clamp loader (Replication Factor C RFC) bound to the open sliding clamp (Proliferating Cell Nuclear Antigen PCNA) and primer-template DNA
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.4 Å

25617

7tid

EMDB-25617, PDB-7tid:
Structure of the yeast clamp loader (Replication Factor C RFC) bound to the sliding clamp (Proliferating Cell Nuclear Antigen PCNA) and primer-template DNA
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.3 Å

25753

7ti8

EMDB-25753, PDB-7ti8:
Structure of the yeast clamp loader (Replication Factor C RFC) bound to the open sliding clamp (Proliferating Cell Nuclear Antigen PCNA)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.5 Å

化合物

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-MG:
Unknown entry / マグネシウムジカチオン

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

由来
  • saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
  • synthetic construct (人工物)
キーワードREPLICATION / sliding clamp / DNA replication / AAA+ / clamp loader / REPLICATION/DNA / REPLICATION-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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万見文献

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  • EMDB/PDB/SASBDBのエントリから引用されている文献のデータベースです
  • Pubmedのデータを利用しています

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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