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タイトルHow RAG1/2 evolved from ancestral transposases to initiate V(D)J recombination without transposition.
ジャーナル・号・ページProc Natl Acad Sci U S A, Vol. 122, Issue 31, Page e2512362122, Year 2025
掲載日2025年8月5日
著者Xuemin Chen / Liangrui Yao / Wenwen Li / Shanshan Ma / Xingyun Yuan / Yang Yang / Yuan Yuan / Yumei Liu / Lan Liu / Huaibin Wang / Martin Gellert / Wei Yang /
PubMed 要旨The recombination activating genes 1 and 2 (RAG1/2) recombinase, which initiates V(D)J recombination in jawed vertebrates, evolved from RNaseH-like transposases such as Transib and ProtoRAG. However, ...The recombination activating genes 1 and 2 (RAG1/2) recombinase, which initiates V(D)J recombination in jawed vertebrates, evolved from RNaseH-like transposases such as Transib and ProtoRAG. However, its postcleavage transposase activity is strictly suppressed. Previous structural studies have focused only on the conserved core domains of RAG1/2, leaving the regulatory mechanisms of the noncore regions unclear. To investigate how RAG1/2 suppresses transposition and regulates DNA cleavage, we determined cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures of nearly full-length RAG1/2 complexed with cleaved recombination signal sequences (RSS) in a signal-end complex (SEC) at resolutions up to 2.95 Å. Two key structures, SEC-0 and SEC-Plant Homeodomain (PHD), reveal distinct regulatory roles of RAG2, which is absent in Transib transposase. SEC-0 displays a closed conformation, revealing that the core RAG2 facilitates sequential DNA cleavage by stabilizing the RSS-cleaved states in a "spring-loaded" mechanism. SEC-PHD reveals how RAG2's noncore PHD and Acidic Hinge (AH), which are absent in ProtoRAG, inhibit target DNA binding in transposition. Histone H3K4me3, which recruits RAG1/2 to RSS sites, does not influence RAG1/2 binding to V, D, or J gene segments bordered by RSS. In contrast, the suppressed transposition can be activated by H3K4me3 peptides that dislodge the inhibitory PHD. To achieve this derepression in vivo, however, would require an unlikely close placement of two nucleosomes flanking a target DNA bent by nearly 180°. Our structural and biochemical results elucidate how RAG1 has acquired RAG2 and utilizes its core and noncore domains to enhance V(D)J recombination and suppress transposition.
リンクProc Natl Acad Sci U S A / PubMed:40729386 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.95 - 3.43 Å
構造データ

61715

9jpu

EMDB-61715, PDB-9jpu:
CryoEM structure of mouse RAG SEC-PHD
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.25 Å

61717

9jpx

EMDB-61717, PDB-9jpx:
CryoEM structure of mouse RAG SEC-0
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.95 Å

61730

9jqn

EMDB-61730, PDB-9jqn:
CryoEM structure of mouse RAG SEC-2DNA
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.03 Å

61816

9jts

EMDB-61816, PDB-9jts:
CryoEM structure of mouse RAG SEC-1DNA (12RSS side)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.36 Å

61817

9jtu

EMDB-61817, PDB-9jtu:
CryoEM structure of mouse RAG SEC-1DNA (23RSS side)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.43 Å

化合物

ChemComp-CA:
Unknown entry

ChemComp-ZN:
Unknown entry

ChemComp-HOH:
WATER

由来
  • mus musculus (ハツカネズミ)
  • escherichia coli (大腸菌)
キーワードDNA BINDING PROTEIN/DNA / V(D)J recombination / RAG / PHD / Transposition / DNA BINDING PROTEIN / DNA BINDING PROTEIN-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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