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- PDB-5h1b: Human RAD51 presynaptic complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 5h1b
タイトルHuman RAD51 presynaptic complex
要素
  • DNA (5'-D(P*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*T)-3')
  • DNA repair protein RAD51 homolog 1
キーワードDNA BINDING PROTEIN/DNA / DNA repair / ATPase / homologous recombination / DNA BINDING PROTEIN-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


presynaptic intermediate filament cytoskeleton / mitotic recombination-dependent replication fork processing / chromosome organization involved in meiotic cell cycle / cellular response to camptothecin / DNA recombinase assembly / telomere maintenance via telomere lengthening / positive regulation of DNA ligation / double-strand break repair involved in meiotic recombination / nuclear ubiquitin ligase complex / mitotic recombination ...presynaptic intermediate filament cytoskeleton / mitotic recombination-dependent replication fork processing / chromosome organization involved in meiotic cell cycle / cellular response to camptothecin / DNA recombinase assembly / telomere maintenance via telomere lengthening / positive regulation of DNA ligation / double-strand break repair involved in meiotic recombination / nuclear ubiquitin ligase complex / mitotic recombination / DNA strand invasion / cellular response to hydroxyurea / DNA strand exchange activity / lateral element / replication-born double-strand break repair via sister chromatid exchange / telomere maintenance via recombination / regulation of DNA damage checkpoint / Impaired BRCA2 binding to PALB2 / single-stranded DNA helicase activity / reciprocal meiotic recombination / Homologous DNA Pairing and Strand Exchange / Defective homologous recombination repair (HRR) due to BRCA1 loss of function / Defective HDR through Homologous Recombination Repair (HRR) due to PALB2 loss of BRCA1 binding function / Defective HDR through Homologous Recombination Repair (HRR) due to PALB2 loss of BRCA2/RAD51/RAD51C binding function / Resolution of D-loop Structures through Synthesis-Dependent Strand Annealing (SDSA) / Resolution of D-loop Structures through Holliday Junction Intermediates / ATP-dependent DNA damage sensor activity / HDR through Single Strand Annealing (SSA) / Impaired BRCA2 binding to RAD51 / regulation of double-strand break repair via homologous recombination / nuclear chromosome / DNA unwinding involved in DNA replication / replication fork processing / Transcriptional Regulation by E2F6 / Presynaptic phase of homologous DNA pairing and strand exchange / ATP-dependent activity, acting on DNA / interstrand cross-link repair / DNA polymerase binding / condensed chromosome / condensed nuclear chromosome / male germ cell nucleus / meiotic cell cycle / cellular response to ionizing radiation / double-strand break repair via homologous recombination / regulation of protein phosphorylation / HDR through Homologous Recombination (HRR) / PML body / Meiotic recombination / site of double-strand break / single-stranded DNA binding / double-stranded DNA binding / DNA recombination / chromosome, telomeric region / mitochondrial matrix / DNA repair / centrosome / DNA damage response / chromatin binding / chromatin / nucleolus / perinuclear region of cytoplasm / enzyme binding / ATP hydrolysis activity / protein-containing complex / mitochondrion / nucleoplasm / ATP binding / identical protein binding / nucleus / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
DNA recombination/repair protein Rad51 / 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 ...DNA recombination/repair protein Rad51 / 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
PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER / DNA / DNA repair protein RAD51 homolog 1
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法電子顕微鏡法 / らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.4 Å
データ登録者Xu, J. / Zhao, L. / Xu, Y. / Zhao, W. / Sung, P. / Wang, H.W.
資金援助 中国, 米国, 6件
組織認可番号国
National Science Foundation of China31270765 中国
The Key Research and Development Program of MOST2016YFA0501101 中国
The Beijing Municipal Science & Technology CommissionZ161100000116034 中国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)CA168635 米国
National Institutes of Health/National Institute of Environmental Health Sciences (NIH/NIEHS)ES007061 米国
National Institutes of Health/National Institute of Environmental Health Sciences (NIH/NIEHS)ES015252 米国
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2017
タイトル: Cryo-EM structures of human RAD51 recombinase filaments during catalysis of DNA-strand exchange.
著者: Jingfei Xu / Lingyun Zhao / Yuanyuan Xu / Weixing Zhao / Patrick Sung / Hong-Wei Wang /
要旨: The central step in eukaryotic homologous recombination (HR) is ATP-dependent DNA-strand exchange mediated by the Rad51 recombinase. In this process, Rad51 assembles on single-stranded DNA (ssDNA) ...The central step in eukaryotic homologous recombination (HR) is ATP-dependent DNA-strand exchange mediated by the Rad51 recombinase. In this process, Rad51 assembles on single-stranded DNA (ssDNA) and generates a helical filament that is able to search for and invade homologous double-stranded DNA (dsDNA), thus leading to strand separation and formation of new base pairs between the initiating ssDNA and the complementary strand within the duplex. Here, we used cryo-EM to solve the structures of human RAD51 in complex with DNA molecules, in presynaptic and postsynaptic states, at near-atomic resolution. Our structures reveal both conserved and distinct structural features of the human RAD51-DNA complexes compared with their prokaryotic counterpart. Notably, we also captured the structure of an arrested synaptic complex. Our results provide new insight into the molecular mechanisms of the DNA homology search and strand-exchange processes.
履歴
登録2016年10月8日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02016年12月21日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12017年1月25日Group: Database references
改定 1.22017年9月20日Group: Database references / カテゴリ: struct_ref_seq_dif / Item: _struct_ref_seq_dif.details
改定 1.32017年10月18日Group: Author supporting evidence / Data processing / カテゴリ: em_software / pdbx_audit_support
Item: _em_software.name / _pdbx_audit_support.funding_organization
改定 1.42022年3月23日Group: Author supporting evidence / Database references / Derived calculations
カテゴリ: database_2 / pdbx_audit_support ...database_2 / pdbx_audit_support / struct_conn / struct_conn_type
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession ..._database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _pdbx_audit_support.funding_organization / _struct_conn.conn_type_id / _struct_conn.id / _struct_conn.pdbx_dist_value / _struct_conn.pdbx_leaving_atom_flag / _struct_conn.ptnr1_auth_asym_id / _struct_conn.ptnr1_auth_comp_id / _struct_conn.ptnr1_auth_seq_id / _struct_conn.ptnr1_label_asym_id / _struct_conn.ptnr1_label_atom_id / _struct_conn.ptnr1_label_comp_id / _struct_conn.ptnr1_label_seq_id / _struct_conn.ptnr2_auth_asym_id / _struct_conn.ptnr2_auth_comp_id / _struct_conn.ptnr2_auth_seq_id / _struct_conn.ptnr2_label_asym_id / _struct_conn.ptnr2_label_atom_id / _struct_conn.ptnr2_label_comp_id / _struct_conn.ptnr2_label_seq_id / _struct_conn_type.id

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • マップデータ: EMDB-9566
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-9566
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-9566
  • UCSF Chimeraによる作画
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ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: DNA repair protein RAD51 homolog 1
B: DNA repair protein RAD51 homolog 1
C: DNA repair protein RAD51 homolog 1
D: DNA (5'-D(P*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*T)-3')
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)115,30910
ポリマ－113,7174
非ポリマー1,5926
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area13850 Å2
ΔGint-95 kcal/mol
Surface area37780 Å2

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要素

#1: タンパク質 DNA repair protein RAD51 homolog 1 / hRAD51 / RAD51 homolog A


分子量: 37008.074 Da / 分子数: 3 / 変異: K313Q / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: RAD51, RAD51A, RECA
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
参照: UniProt: Q06609
#2: DNA鎖 DNA (5'-D(P*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*T)-3')


分子量: 2692.778 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Homo sapiens (ヒト)
#3: 化合物 ChemComp-ANP / PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER / AMP-PNP


分子量: 506.196 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H17N6O12P3
コメント: AMP-PNP, エネルギー貯蔵分子類似体*YM
#4: 化合物 ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: FILAMENT / ３次元再構成法: らせん対称体再構成法

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試料調製

構成要素
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1Human RAD51 and ssDNA formed presynaptic complexCOMPLEX#1-#20MULTIPLE SOURCES
2Human RAD51COMPLEX#11RECOMBINANT
3ssDNACOMPLEX#21MULTIPLE SOURCES
分子量値: 23.56 kDa/nm / 実験値: NO
由来(天然)生物種: human (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG / プラスミド: pRh51.2
緩衝液pH: 7.5
詳細: 25mM Tris-HCl, pH 7.5, 50mM KCl, 1mM dithiothreitol, 1mM AMP-PNP and 2mM MgCl2
試料濃度: 0.075 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 289 K

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 22500 X / 倍率（補正後）: 22500 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1500 nm / Calibrated defocus min: 1500 nm / 最大 デフォーカス（補正後）: 2500 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 70 µm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
最高温度: 80 K / 最低温度: 80 K
撮影平均露光時間: 8 sec. / 電子線照射量: 50 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 40404
画像スキャンサンプリングサイズ: 5 µm / 横: 7676 / 縦: 7420 / 動画フレーム数/画像: 32 / 利用したフレーム数/画像: 3-14

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ詳細
2UCSFImage4画像取得
4CTFFIND3CTF補正
7Chimera1.9モデルフィッティング
9SPIDER20.02初期オイラー角割当
10RELION1.2初期オイラー角割当with helix option
11SPIDER20.02最終オイラー角割当
12RELION1.2最終オイラー角割当with helix option
13IMAGIC-4D110817分類
14SPIDER20.02３次元再構成
15RELION1.2３次元再構成with helix option
16Coot0.7.2モデル精密化
17PHENIX1.9モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING ONLY
らせん対称回転角度/サブユニット: 56.77 ° / 軸方向距離/サブユニット: 15.88 Å / らせん対称軸の対称性: C1
粒子像の選択選択した粒子像数: 540
3次元再構成解像度: 4.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 33838 / アルゴリズム: BACK PROJECTION / クラス平均像の数: 82 / 対称性のタイプ: HELICAL
原子モデル構築空間: REAL
原子モデル構築PDB-ID: 1SZP

1szp


PDB chain-ID: E / Pdb chain residue range: 80-395

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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://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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