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タイトルMechanisms of BRCA1-BARD1 nucleosome recognition and ubiquitylation.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 596, Issue 7872, Page 438-443, Year 2021
掲載日2021年7月28日
著者Qi Hu / Maria Victoria Botuyan / Debiao Zhao / Gaofeng Cui / Elie Mer / Georges Mer /
PubMed 要旨The BRCA1-BARD1 tumour suppressor is an E3 ubiquitin ligase necessary for the repair of DNA double-strand breaks by homologous recombination. The BRCA1-BARD1 complex localizes to damaged chromatin ...The BRCA1-BARD1 tumour suppressor is an E3 ubiquitin ligase necessary for the repair of DNA double-strand breaks by homologous recombination. The BRCA1-BARD1 complex localizes to damaged chromatin after DNA replication and catalyses the ubiquitylation of histone H2A and other cellular targets. The molecular bases for the recruitment to double-strand breaks and target recognition of BRCA1-BARD1 remain unknown. Here we use cryo-electron microscopy to show that the ankyrin repeat and tandem BRCT domains in BARD1 adopt a compact fold and bind to nucleosomal histones, DNA and monoubiquitin attached to H2A amino-terminal K13 or K15, two signals known to be specific for double-strand breaks. We further show that RING domains in BRCA1-BARD1 orient an E2 ubiquitin-conjugating enzyme atop the nucleosome in a dynamic conformation, primed for ubiquitin transfer to the flexible carboxy-terminal tails of H2A and variant H2AX. Our work reveals a regulatory crosstalk in which recognition of monoubiquitin by BRCA1-BARD1 at the N terminus of H2A blocks the formation of polyubiquitin chains and cooperatively promotes ubiquitylation at the C terminus of H2A. These findings elucidate the mechanisms of BRCA1-BARD1 chromatin recruitment and ubiquitylation specificity, highlight key functions of BARD1 in both processes and explain how BRCA1-BARD1 promotes homologous recombination by opposing the DNA repair protein 53BP1 in post-replicative chromatin. These data provide a structural framework to evaluate BARD1 variants and help to identify mutations that drive the development of cancer.
リンクNature / PubMed:34321665 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.91 - 3.28 Å
構造データ

23590

7lya

EMDB-23590, PDB-7lya:
Cryo-EM structure of the human nucleosome core particle with linked histone proteins H2A and H2B
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.91 Å

23591

7lyb

EMDB-23591, PDB-7lyb:
Cryo-EM structure of the human nucleosome core particle in complex with BRCA1-BARD1-UbcH5c
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.28 Å

23592

7lyc

EMDB-23592, PDB-7lyc:
Cryo-EM structure of the human nucleosome core particle ubiquitylated at histone H2A Lys13 and Lys15 in complex with BARD1 (residues 415-777)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.94 Å

化合物

ChemComp-ZN:
Unknown entry

由来
  • homo sapiens (ヒト)
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN/DNA (構造) / Nucleosome core particle (ヌクレオソーム) / chromatin (クロマチン) / DNA replication (DNA複製) / DNA repair (DNA修復) / STRUCTURAL PROTEIN-DNA complex (構造) / BRCA1 (BRCA1) / BARD1 / UbcH5c / DNA double-strand break / Homologous recombination (相同組換え) / 53BP1 / ARD domain / Ankyrine repeat domain / Tandem BRCT domain / ubiquitin (ユビキチン)

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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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