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- EMDB-30308: Human DMC1 post-synaptic complexes -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-30308
タイトルHuman DMC1 post-synaptic complexes
マップデータ
試料
  • 複合体: DMC1-dsDNA filament
    • 複合体: DMC1
      • タンパク質・ペプチド: Meiotic recombination protein DMC1/LIM15 homolog
    • 複合体: DNA
      • DNA: DNA (5'-D(P*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*T)-3')
      • DNA: DNA (5'-D(P*AP*AP*AP*AP*AP*AP*AP*AP*A)-3')
  • リガンド: CALCIUM ION
  • リガンド: PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER
キーワードmeiotic homologous recombination / DNA repair / ATPase / RECOMBINATION / RECOMBINATION-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


female gamete generation / chromosome organization involved in meiotic cell cycle / double-strand break repair involved in meiotic recombination / homologous chromosome pairing at meiosis / lateral element / DNA recombinase assembly / mitotic recombination / DNA strand invasion / DNA strand exchange activity / reciprocal meiotic recombination ...female gamete generation / chromosome organization involved in meiotic cell cycle / double-strand break repair involved in meiotic recombination / homologous chromosome pairing at meiosis / lateral element / DNA recombinase assembly / mitotic recombination / DNA strand invasion / DNA strand exchange activity / reciprocal meiotic recombination / oocyte maturation / ATP-dependent DNA damage sensor activity / male meiosis I / spermatid development / ATP-dependent activity, acting on DNA / ovarian follicle development / meiotic cell cycle / condensed nuclear chromosome / Meiotic recombination / chromosome / site of double-strand break / single-stranded DNA binding / spermatogenesis / double-stranded DNA binding / chromosome, telomeric region / ATP hydrolysis activity / DNA binding / ATP binding / identical protein binding / nucleus
類似検索 - 分子機能
Meiotic recombination protein Dmc1 / DNA recombination and repair protein, RecA-like / DNA recombination and repair protein Rad51-like, C-terminal / Rad51 / DNA recombination and repair protein RecA, monomer-monomer interface / RecA family profile 2. / DNA recombination and repair protein RecA-like, ATP-binding domain / RecA family profile 1. / DNA repair Rad51/transcription factor NusA, alpha-helical / Helix-hairpin-helix domain ...Meiotic recombination protein Dmc1 / DNA recombination and repair protein, RecA-like / DNA recombination and repair protein Rad51-like, C-terminal / Rad51 / DNA recombination and repair protein RecA, monomer-monomer interface / RecA family profile 2. / DNA recombination and repair protein RecA-like, ATP-binding domain / RecA family profile 1. / DNA repair Rad51/transcription factor NusA, alpha-helical / Helix-hairpin-helix domain / ATPases associated with a variety of cellular activities / AAA+ ATPase domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Meiotic recombination protein DMC1/LIM15 homolog
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / synthetic construct (人工物)
手法らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.47 Å
データ登録者Luo SC / Yeh HY / Chi P / Ho MC / Tsai MD
資金援助 台湾, 3件
OrganizationGrant number国
Academia Sinica (Taiwan)AS-KPQ-109-TPP2 台湾
Academia Sinica (Taiwan)AS-CFII-108-110 台湾
Academia Sinica (Taiwan)AS-KPQ-105-TPP 台湾
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2021
タイトル: Identification of fidelity-governing factors in human recombinases DMC1 and RAD51 from cryo-EM structures.
著者: Shih-Chi Luo / Hsin-Yi Yeh / Wei-Hsuan Lan / Yi-Min Wu / Cheng-Han Yang / Hao-Yen Chang / Guan-Chin Su / Chia-Yi Lee / Wen-Jin Wu / Hung-Wen Li / Meng-Chiao Ho / Peter Chi / Ming-Daw Tsai /
要旨: Both high-fidelity and mismatch-tolerant recombination, catalyzed by RAD51 and DMC1 recombinases, respectively, are indispensable for genomic integrity. Here, we use cryo-EM, MD simulation and ...Both high-fidelity and mismatch-tolerant recombination, catalyzed by RAD51 and DMC1 recombinases, respectively, are indispensable for genomic integrity. Here, we use cryo-EM, MD simulation and functional analysis to elucidate the structural basis for the mismatch tolerance of DMC1. Structural analysis of DMC1 presynaptic and postsynaptic complexes suggested that the lineage-specific Loop 1 Gln244 (Met243 in RAD51) may help stabilize DNA backbone, whereas Loop 2 Pro274 and Gly275 (Val273/Asp274 in RAD51) may provide an open "triplet gate" for mismatch tolerance. In support, DMC1-Q244M displayed marked increase in DNA dynamics, leading to unobservable DNA map. MD simulation showed highly dispersive mismatched DNA ensemble in RAD51 but well-converged DNA in DMC1 and RAD51-V273P/D274G. Replacing Loop 1 or Loop 2 residues in DMC1 with RAD51 counterparts enhanced DMC1 fidelity, while reciprocal mutations in RAD51 attenuated its fidelity. Our results show that three Loop 1/Loop 2 residues jointly enact contrasting fidelities of DNA recombinases.
履歴
登録2020年6月5日-
ヘッダ(付随情報) 公開2020年11月18日-
マップ公開2020年11月18日-
更新2024年3月27日-
現状2024年3月27日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.0065
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.0065
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-7c98
  • 表面レベル: 0.0065
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • 原子モデルPDB-7c98
  • Jmolによる作画
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ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_30308.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_30308.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 216 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.84 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.0065 / ムービー #1: 0.0065
最小 - 最大-0.022300076 - 0.033967294
平均 (標準偏差)-0.000009504531 (±0.0013042425)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ384384384
Spacing384384384
セルA=B=C: 322.56 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.840.840.84
M x/y/z384384384
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z322.560322.560322.560
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ256256256
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS384384384
D min/max/mean-0.0220.034-0.000

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : DMC1-dsDNA filament

全体名称: DMC1-dsDNA filament
要素
  • 複合体: DMC1-dsDNA filament
    • 複合体: DMC1
      • タンパク質・ペプチド: Meiotic recombination protein DMC1/LIM15 homolog
    • 複合体: DNA
      • DNA: DNA (5'-D(P*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*T)-3')
      • DNA: DNA (5'-D(P*AP*AP*AP*AP*AP*AP*AP*AP*A)-3')
  • リガンド: CALCIUM ION
  • リガンド: PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER

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超分子 #1: DMC1-dsDNA filament

超分子名称: DMC1-dsDNA filament / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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超分子 #2: DMC1

超分子名称: DMC1 / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1

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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: #2-#3

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分子 #1: Meiotic recombination protein DMC1/LIM15 homolog

分子名称: Meiotic recombination protein DMC1/LIM15 homolog / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 37.731031 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MKEDQVVAEE PGFQDEEESL FQDIDLLQKH GINVADIKKL KSVGICTIKG IQMTTRRALC NVKGLSEAKV DKIKEAANKL IEPGFLTAF EYSEKRKMVF HITTGSQEFD KLLGGGIESM AITEAFGEFR TGKTQLSHTL CVTAQLPGAG GYPGGKIIFI D TENTFRPD ...文字列:
MKEDQVVAEE PGFQDEEESL FQDIDLLQKH GINVADIKKL KSVGICTIKG IQMTTRRALC NVKGLSEAKV DKIKEAANKL IEPGFLTAF EYSEKRKMVF HITTGSQEFD KLLGGGIESM AITEAFGEFR TGKTQLSHTL CVTAQLPGAG GYPGGKIIFI D TENTFRPD RLRDIADRFN VDHDAVLDNV LYARAYTSEH QMELLDYVAA KFHEEAGIFK LLIIDSIMAL FRVDFSGRGE LA ERQQKLA QMLSRLQKIS EEYNVAVFVT NQMTADPGAT MTFQADPKKP IGGHILAHAS TTRISLRKGR GELRIAKIYD SPE MPENEA TFAITAGGIG DAKE

UniProtKB: Meiotic recombination protein DMC1/LIM15 homolog

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分子 #2: DNA (5'-D(P*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*T)-3')

分子名称: DNA (5'-D(P*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*T)-3') / タイプ: dna / ID: 2 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 2.692778 KDa
配列文字列:
(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)

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分子 #3: DNA (5'-D(P*AP*AP*AP*AP*AP*AP*AP*AP*A)-3')

分子名称: DNA (5'-D(P*AP*AP*AP*AP*AP*AP*AP*AP*A)-3') / タイプ: dna / ID: 3 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 2.773904 KDa
配列文字列:
(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)

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分子 #4: CALCIUM ION

分子名称: CALCIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 3 / 式: CA
分子量理論値: 40.078 Da

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分子 #5: PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER

分子名称: PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 3 / 式: ANP
分子量理論値: 506.196 Da
Chemical component information

ChemComp-ANP:
PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER / AMP-PNP / AMP-PNP, エネルギー貯蔵分子類似体*YM

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析らせん対称体再構成法
試料の集合状態filament

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試料調製

緩衝液pH: 7.5
詳細: 25 mM Tris-HCl, pH 7.5, 50 mM KCl and 1 mM dithiothreitol) containing 2 mM AMP-PNP and 5 mM CaCl2
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GRAPHENE OXIDE / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: GRAPHENE OXIDE / 支持フィルム - トポロジー: CONTINUOUS
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 295 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: The grids were blotted for 1 sec at 22 degree C with 100% relative humidity and plunge-frozen in liquid ethane cooled by liquid nitrogen using a Vitrobot Mark IV (Thermo Fisher)..
詳細protein sample were applied onto a pre-glow-discharged graphene-oxide coated Quantifoil holey carbon grid (1.2/1.3, 200 mesh) using published protocol

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
アライメント法Coma free - Residual tilt: 10.0 mrad
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Quantum LS / エネルギーフィルター - スリット幅: 30 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 QUANTUM (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / デジタル化 - サイズ - 横: 3838 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3710 pixel / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-50 / 撮影したグリッド数: 1 / 平均露光時間: 5.0 sec. / 平均電子線量: 50.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 倍率（公称値）: 165000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

最終 再構成使用したクラス数: 1
想定した対称性 - らせんパラメータ - Δz: 15.72 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: 55.59 °
想定した対称性 - らせんパラメータ - 軸対称性: C1 (非対称)
アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.47 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0) / 使用した粒子像数: 124312
Segment selection選択した数: 223902 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0)
詳細: Filaments were manually picked, and segments were extracted using a box size of 384 pixel and an inter-box distance of ~10% of the box length.
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
In silico モデル: A simple cylinder was used as initial model to prevent model bias.
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
FSC曲線 (解像度の算出)

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万見について

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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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万見 (Yorodumi)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 万見(Yorodumi)は、EMDB/PDB/SASBDBなどの構造データを閲覧するためのページです。
  • EM Navigatorの詳細ページの後継、Omokage検索のフロントエンドも兼ねています。

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 3つのデータバンクの比較 / 万見検索 / 2016年8月31日: 新しいEM Navigatorと万見 / 万見文献 / Jmol/JSmol / 機能・相同性情報 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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