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タイトルBridging of DNA breaks activates PARP2-HPF1 to modify chromatin.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 585, Issue 7826, Page 609-613, Year 2020
掲載日2020年9月16日
著者Silvija Bilokapic / Marcin J Suskiewicz / Ivan Ahel / Mario Halic /
PubMed 要旨Breaks in DNA strands recruit the protein PARP1 and its paralogue PARP2 to modify histones and other substrates through the addition of mono- and poly(ADP-ribose) (PAR). In the DNA damage responses, ...Breaks in DNA strands recruit the protein PARP1 and its paralogue PARP2 to modify histones and other substrates through the addition of mono- and poly(ADP-ribose) (PAR). In the DNA damage responses, this post-translational modification occurs predominantly on serine residues and requires HPF1, an accessory factor that switches the amino acid specificity of PARP1 and PARP2 from aspartate or glutamate to serine. Poly(ADP) ribosylation (PARylation) is important for subsequent chromatin decompaction and provides an anchor for the recruitment of downstream signalling and repair factors to the sites of DNA breaks. Here, to understand the molecular mechanism by which PARP enzymes recognize DNA breaks within chromatin, we determined the cryo-electron-microscopic structure of human PARP2-HPF1 bound to a nucleosome. This showed that PARP2-HPF1 bridges two nucleosomes, with the broken DNA aligned in a position suitable for ligation, revealing the initial step in the repair of double-strand DNA breaks. The bridging induces structural changes in PARP2 that signal the recognition of a DNA break to the catalytic domain, which licenses HPF1 binding and PARP2 activation. Our data suggest that active PARP2 cycles through different conformational states to exchange NAD and substrate, which may enable PARP enzymes to act processively while bound to chromatin. The processes of PARP activation and the PARP catalytic cycle we describe can explain mechanisms of resistance to PARP inhibitors and will aid the development of better inhibitors as cancer treatments.
リンクNature / PubMed:32939087 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.2 - 10.0 Å
構造データ

21970

6wz5

EMDB-21970, PDB-6wz5:
Bridging of double-strand DNA break activates PARP2/HPF1 to modify chromatin
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.2 Å

21971

6wz9

EMDB-21971, PDB-6wz9:
Bridging of double-strand DNA break activates PARP2/HPF1 to modify chromatin
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.8 Å

21978

6x0l

EMDB-21978, PDB-6x0l:
Bridging of double-strand DNA break activates PARP2/HPF1 to modify chromatin
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.9 Å

21979

6x0m

EMDB-21979, PDB-6x0m:
Bridging of double-strand DNA break activates PARP2/HPF1 to modify chromatin
手法: EM (単粒子) / 解像度: 6.3 Å

21980

6x0n

EMDB-21980, PDB-6x0n:
Bridging of double-strand DNA break activates PARP2/HPF1 to modify chromatin
手法: EM (単粒子) / 解像度: 10.0 Å

EMDB-21981:
PARP2/HPF1_Nucleosome complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 6.6 Å

EMDB-21982:
PARP2/HPF1_Nucleosome complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 6.3 Å

由来
  • xenopus laevis (アフリカツメガエル)
  • synthetic construct (人工物)
  • homo sapiens (ヒト)
  • African clawed frog (アフリカツメガエル)
キーワードGENE REGULATION / DNA repair / PARP1 / PARP2 / HPF1 / ADP-ribosylation / chromatin / histone modifications

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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://pdbjlvh1.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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