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タイトルTwo-metal ion mechanism of DNA cleavage by activated, filamentous SgrAI.
ジャーナル・号・ページJ Biol Chem, Vol. 300, Issue 8, Page 107576, Year 2024
掲載日2024年7月14日
著者Zelin Shan / Andres Rivero-Gamez / Dmitry Lyumkis / Nancy C Horton /
PubMed 要旨Enzymes that form filamentous assemblies with modulated enzymatic activities have gained increasing attention in recent years. SgrAI is a sequence specific type II restriction endonuclease that forms ...Enzymes that form filamentous assemblies with modulated enzymatic activities have gained increasing attention in recent years. SgrAI is a sequence specific type II restriction endonuclease that forms polymeric filaments with accelerated DNA cleavage activity and expanded DNA sequence specificity. Prior studies have suggested a mechanistic model linking the structural changes accompanying SgrAI filamentation to its accelerated DNA cleavage activity. In this model, the conformational changes that are specific to filamentous SgrAI maximize contacts between different copies of the enzyme within the filament and create a second divalent cation binding site in each subunit, which in turn facilitates the DNA cleavage reaction. However, our understanding of the atomic mechanism of catalysis is incomplete. Herein, we present two new structures of filamentous SgrAI solved using cryo-EM. The first structure, resolved to 3.3 Å, is of filamentous SgrAI containing an active site mutation that is designed to stall the DNA cleavage reaction, which reveals the enzymatic configuration prior to DNA cleavage. The second structure, resolved to 3.1 Å, is of WT filamentous SgrAI containing cleaved substrate DNA, which reveals the enzymatic configuration at the end of the enzymatic cleavage reaction. Both structures contain the phosphate moiety at the cleavage site and the biologically relevant divalent cation cofactor Mg and define how the Mg cation reconfigures during enzymatic catalysis. The data support a model for the activation mechanism that involves binding of a second Mg in the SgrAI active site as a direct result of filamentation induced conformational changes.
リンクJ Biol Chem / PubMed:39009341 / PubMed Central
手法EM (らせん対称)
解像度3.05 - 3.34 Å
構造データ

44513

9bgi

EMDB-44513, PDB-9bgi:
Activated wild-type SgrAI endonuclease DNA-bound dimer with Mg2+ and cleaved primary site DNA
手法: EM (らせん対称) / 解像度: 3.05 Å

44514

9bgj

EMDB-44514, PDB-9bgj:
SgrAI mutant K242A endonuclease DNA-bound dimer with Mg2+ and intact primary site DNA
手法: EM (らせん対称) / 解像度: 3.34 Å

化合物

ChemComp-MG:
Unknown entry / マグネシウムジカチオン

ChemComp-HOH:
WATER

由来
  • streptomyces griseus (ストレプトマイシン生産菌)
キーワードHYDROLASE/DNA / restriction endonuclease / DNAse / allostery / bacterial innate immunity / filament / hyper-activation / substrate specificity / HYDROLASE-DNA complex / DNA BINDING PROTEIN

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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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