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基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-21971 | |||||||||
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タイトル | Bridging of double-strand DNA break activates PARP2/HPF1 to modify chromatin | |||||||||
![]() | Nucleosome 1 | |||||||||
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![]() | DNA repair / PARP1 / PARP2 / HPF1 / ADP-ribosylation / chromatin / histone modifications / GENE REGULATION | |||||||||
機能・相同性 | ![]() structural constituent of chromatin / nucleosome / nucleosome assembly / protein heterodimerization activity / DNA binding / nucleoplasm / nucleus 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | ![]() | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.8 Å | |||||||||
![]() | Halic M / Bilokapic S | |||||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() タイトル: Bridging of DNA breaks activates PARP2-HPF1 to modify chromatin. 著者: Silvija Bilokapic / Marcin J Suskiewicz / Ivan Ahel / Mario Halic / ![]() ![]() 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. | |||||||||
履歴 |
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構造の表示
ムービー |
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構造ビューア | EMマップ: ![]() ![]() ![]() |
添付画像 |
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ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | ![]() | 394.9 MB | ![]() | |
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ヘッダ (付随情報) | ![]() ![]() | 17.1 KB 17.1 KB | 表示 表示 | ![]() |
画像 | ![]() | 41.9 KB | ||
Filedesc metadata | ![]() | 5.8 KB | ||
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-関連構造データ
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リンク
EMDBのページ | ![]() ![]() |
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「今月の分子」の関連する項目 |
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マップ
ファイル | ![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | Nucleosome 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.06 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
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試料の構成要素
-全体 : Histone H3.2, Histone H4, Histone H2A type 1, Histone H2B 1.1/DNA...
全体 | 名称: Histone H3.2, Histone H4, Histone H2A type 1, Histone H2B 1.1/DNA Complex |
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要素 |
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-超分子 #1: Histone H3.2, Histone H4, Histone H2A type 1, Histone H2B 1.1/DNA...
超分子 | 名称: Histone H3.2, Histone H4, Histone H2A type 1, Histone H2B 1.1/DNA Complex タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all / 詳細: Nucleosome 1 from PARP2/HPF1_Nucleosome complex |
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分子量 | 理論値: 240 KDa |
-超分子 #2: Histone H3.2, Histone H4, Histone H2A type 1, Histone H2B 1.1 2
超分子 | 名称: Histone H3.2, Histone H4, Histone H2A type 1, Histone H2B 1.1 2 タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1-#4 |
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由来(天然) | 生物種: ![]() |
-超分子 #3: DNA
超分子 | 名称: DNA / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #5-#6 |
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由来(天然) | 生物種: synthetic construct (人工物) |
-分子 #1: Histone H3.2
分子 | 名称: Histone H3.2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() |
分子量 | 理論値: 15.30393 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() ![]() |
配列 | 文字列: ARTKQTARKS TGGKAPRKQL ATKAARKSAP ATGGVKKPHR YRPGTVALRE IRRYQKSTEL LIRKLPFQRL VREIAQDFKT DLRFQSSAV MALQEASEAY LVALFEDTNL CAIHAKRVTI MPKDIQLARR IRGERA UniProtKB: Histone H3.2 |
-分子 #2: Histone H4
分子 | 名称: Histone H4 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() |
分子量 | 理論値: 11.263231 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() ![]() |
配列 | 文字列: SGRGKGGKGL GKGGAKRHRK VLRDNIQGIT KPAIRRLARR GGVKRISGLI YEETRGVLKV FLENVIRDAV TYTEHAKRKT VTAMDVVYA LKRQGRTLYG FGG UniProtKB: Histone H4 |
-分子 #3: Histone H2A
分子 | 名称: Histone H2A / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() |
分子量 | 理論値: 13.978241 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() ![]() |
配列 | 文字列: SGRGKQGGKT RAKAKTRSSR AGLQFPVGRV HRLLRKGNYA ERVGAGAPVY LAAVLEYLTA EILELAGNAA RDNKKTRIIP RHLQLAVRN DEELNKLLGR VTIAQGGVLP NIQSVLLPKK TESSKSAKSK UniProtKB: Histone H2A |
-分子 #4: Histone H2B 1.1
分子 | 名称: Histone H2B 1.1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() |
分子量 | 理論値: 13.524752 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() ![]() |
配列 | 文字列: AKSAPAPKKG SKKAVTKTQK KDGKKRRKTR KESYAIYVYK VLKQVHPDTG ISSKAMSIMN SFVNDVFERI AGEASRLAHY NKRSTITSR EIQTAVRLLL PGELAKHAVS EGTKAVTKYT SAK UniProtKB: Histone H2B 1.1 |
-分子 #5: DNA
分子 | 名称: DNA / タイプ: dna / ID: 5 / コピー数: 1 / 分類: DNA |
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由来(天然) | 生物種: synthetic construct (人工物) |
分子量 | 理論値: 51.776004 KDa |
配列 | 文字列: (DC)(DA)(DA)(DT)(DA)(DC)(DA)(DT)(DG)(DC) (DA)(DC)(DA)(DG)(DG)(DA)(DT)(DG)(DT)(DA) (DT)(DA)(DT)(DA)(DT)(DC)(DT)(DG)(DA) (DC)(DA)(DC)(DG)(DT)(DG)(DC)(DC)(DT)(DG) (DG) (DA)(DG)(DA)(DC)(DT) ...文字列: (DC)(DA)(DA)(DT)(DA)(DC)(DA)(DT)(DG)(DC) (DA)(DC)(DA)(DG)(DG)(DA)(DT)(DG)(DT)(DA) (DT)(DA)(DT)(DA)(DT)(DC)(DT)(DG)(DA) (DC)(DA)(DC)(DG)(DT)(DG)(DC)(DC)(DT)(DG) (DG) (DA)(DG)(DA)(DC)(DT)(DA)(DG)(DG) (DG)(DA)(DG)(DT)(DA)(DA)(DT)(DC)(DC)(DC) (DC)(DT) (DT)(DG)(DG)(DC)(DG)(DG)(DT) (DT)(DA)(DA)(DA)(DA)(DC)(DG)(DC)(DG)(DG) (DG)(DG)(DG) (DA)(DC)(DA)(DG)(DC)(DG) (DC)(DG)(DT)(DA)(DC)(DG)(DT)(DG)(DC)(DG) (DT)(DT)(DT)(DA) (DA)(DG)(DC)(DG)(DG) (DT)(DG)(DC)(DT)(DA)(DG)(DA)(DG)(DC)(DT) (DG)(DT)(DC)(DT)(DA) (DC)(DG)(DA)(DC) (DC)(DA)(DA)(DT)(DT)(DG)(DA)(DG)(DC)(DG) (DG)(DC)(DC)(DT)(DC)(DG) (DG)(DC)(DA) (DC)(DC)(DG)(DG)(DG)(DA)(DT)(DT)(DC)(DT) (DC)(DC)(DA)(DG)(DG)(DG)(DC) (DA)(DT) (DC)(DA)(DT)(DA)(DG) |
-分子 #6: DNA
分子 | 名称: DNA / タイプ: dna / ID: 6 / コピー数: 1 / 分類: DNA |
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由来(天然) | 生物種: synthetic construct (人工物) |
分子量 | 理論値: 51.330684 KDa |
配列 | 文字列: (DC)(DT)(DA)(DT)(DG)(DA)(DT)(DG)(DC)(DC) (DC)(DT)(DG)(DG)(DA)(DG)(DA)(DA)(DT)(DC) (DC)(DC)(DG)(DG)(DT)(DG)(DC)(DC)(DG) (DA)(DG)(DG)(DC)(DC)(DG)(DC)(DT)(DC)(DA) (DA) (DT)(DT)(DG)(DG)(DT) ...文字列: (DC)(DT)(DA)(DT)(DG)(DA)(DT)(DG)(DC)(DC) (DC)(DT)(DG)(DG)(DA)(DG)(DA)(DA)(DT)(DC) (DC)(DC)(DG)(DG)(DT)(DG)(DC)(DC)(DG) (DA)(DG)(DG)(DC)(DC)(DG)(DC)(DT)(DC)(DA) (DA) (DT)(DT)(DG)(DG)(DT)(DC)(DG)(DT) (DA)(DG)(DA)(DC)(DA)(DG)(DC)(DT)(DC)(DT) (DA)(DG) (DC)(DA)(DC)(DC)(DG)(DC)(DT) (DT)(DA)(DA)(DA)(DC)(DG)(DC)(DA)(DC)(DG) (DT)(DA)(DC) (DG)(DC)(DG)(DC)(DT)(DG) (DT)(DC)(DC)(DC)(DC)(DC)(DG)(DC)(DG)(DT) (DT)(DT)(DT)(DA) (DA)(DC)(DC)(DG)(DC) (DC)(DA)(DA)(DG)(DG)(DG)(DG)(DA)(DT)(DT) (DA)(DC)(DT)(DC)(DC) (DC)(DT)(DA)(DG) (DT)(DC)(DT)(DC)(DC)(DA)(DG)(DG)(DC)(DA) (DC)(DG)(DT)(DG)(DT)(DC) (DA)(DG)(DA) (DT)(DA)(DT)(DA)(DT)(DA)(DC)(DA)(DT)(DC) (DC)(DT)(DG)(DT)(DG)(DC)(DA) (DT)(DG) (DT)(DA)(DT)(DT)(DG) |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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![]() | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
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試料調製
濃度 | 0.1 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 7.5 |
凍結 | 凍結剤: ETHANE |
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電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k) 検出モード: COUNTING / 平均電子線量: 80.0 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: ![]() |
電子光学系 | 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD |
実験機器 | ![]() モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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画像解析
初期モデル | モデルのタイプ: EMDB MAP |
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最終 再構成 | 想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 934000 |
初期 角度割当 | タイプ: OTHER |
最終 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD |