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タイトルG-quadruplex-stalled eukaryotic replisome structure reveals helical inchworm DNA translocation.
ジャーナル・号・ページScience, Vol. 387, Issue 6738, Page eadt1978, Year 2025
掲載日2025年3月7日
著者Sahil Batra / Benjamin Allwein / Charanya Kumar / Sujan Devbhandari / Jan-Gert Brüning / Soon Bahng / Chong M Lee / Kenneth J Marians / Richard K Hite / Dirk Remus /
PubMed 要旨DNA G-quadruplexes (G4s) are non-B-form DNA secondary structures that threaten genome stability by impeding DNA replication. To elucidate how G4s induce replication fork arrest, we characterized fork ...DNA G-quadruplexes (G4s) are non-B-form DNA secondary structures that threaten genome stability by impeding DNA replication. To elucidate how G4s induce replication fork arrest, we characterized fork collisions with preformed G4s in the parental DNA using reconstituted yeast and human replisomes. We demonstrate that a single G4 in the leading strand template is sufficient to stall replisomes by arresting the CMG helicase. Cryo-electron microscopy structures of stalled yeast and human CMG complexes reveal that the folded G4 is lodged inside the central CMG channel, arresting translocation. The G4 stabilizes the CMG at distinct translocation intermediates, suggesting an unprecedented helical inchworm mechanism for DNA translocation. These findings illuminate the eukaryotic replication fork mechanism under normal and perturbed conditions.
リンクScience / PubMed:40048517 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.41 - 4.3 Å
構造データ

47470

9e2w

EMDB-47470, PDB-9e2w:
Cryo-EM structure of yeast CMG helicase stalled at G4-containing DNA template, state 1
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.3 Å

47471

9e2x

EMDB-47471, PDB-9e2x:
Cryo-EM structure of yeast CMG helicase stalled at G4-containing DNA template, state 2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.5 Å

47472

9e2y

EMDB-47472, PDB-9e2y:
Cryo-EM structure of yeast CMG helicase stalled at G4-containing DNA template, state 3
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.2 Å

47473

9e2z

EMDB-47473, PDB-9e2z:
Cryo-EM structure of human CMG helicase stalled at G4-containing DNA template
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.6 Å

EMDB-47747: C-tier local refinement of human CMG G4 stall state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.46 Å

EMDB-47748: N-tier local refinement of human CMG G4 stall state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.53 Å

EMDB-47749: Cdc45-GINS local refinement of human CMG G4 stall state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.41 Å

EMDB-47751: Yeast CMG-CTM G4 stall state 1 C-tier local refinement
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.15 Å

EMDB-47753: Yeast CMG G4 stall state 1, N-tier local refinement
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.06 Å

EMDB-47754: Yeast CMG G4 stall state 1 Cdc45-GINS local refinement
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.12 Å

EMDB-47755: Yeast CMG G4 stall state 1 Tof1-Csm3 local refinement
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.16 Å

EMDB-47757: C-tier local refinement of yeast CMG G4 stall state 2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.61 Å

EMDB-47758: N-tier local refinement of yeast CMG G4 stall state 2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.28 Å

EMDB-47759: Cdc45-GINS local refinement of yeast CMG G4 stall state 2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.45 Å

EMDB-47760: Tof1-Csm3 local refinement of yeast CMG G4 stall state 2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.3 Å

EMDB-47762: C-tier local refinement of yeast CMG G4 stall state 3
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.1 Å

EMDB-47763: N-tier focused refinement of yeast CMG G4 stall state 3
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.1 Å

EMDB-47764: Cdc45-GINS local refinement of yeast CMG G4 stall state 3
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.11 Å

EMDB-47915: Consensus refinement of yeast CMG G4 stall state 2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.5 Å

EMDB-47916: Consensus refinement of human CMG G4 stall state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.6 Å

EMDB-47925: Consensus refinement of yeast CMG G4 stall state 1
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.2 Å

EMDB-47926: Consensus refinement of yeast CMG G4 stall state 3
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.2 Å

化合物

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

ChemComp-MG:
Unknown entry

ChemComp-ZN:
Unknown entry

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

ChemComp-K:
Unknown entry

ChemComp-HOH:
WATER

由来
  • saccharomyces cerevisiae w303 (パン酵母)
  • synthetic construct (人工物)
  • homo sapiens (ヒト)
キーワードREPLICATION/DNA / helicase / DNA replication / cell division / fork stalling / translocation / REPLICATION / 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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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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