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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 7bg9 | |||||||||
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タイトル | The catalytic core lobe of human telomerase in complex with a telomeric DNA substrate | |||||||||
要素 |
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キーワード | RNA BINDING PROTEIN / Reverse transcriptase / ribonucleoprotein / complex / DNA | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 positive regulation of hair cycle / template-free RNA nucleotidyltransferase / positive regulation of transdifferentiation / TERT-RMRP complex / DNA strand elongation / RNA-directed RNA polymerase complex / siRNA transcription / positive regulation of protein localization to nucleolus / telomerase catalytic core complex / RNA-templated DNA biosynthetic process ...positive regulation of hair cycle / template-free RNA nucleotidyltransferase / positive regulation of transdifferentiation / TERT-RMRP complex / DNA strand elongation / RNA-directed RNA polymerase complex / siRNA transcription / positive regulation of protein localization to nucleolus / telomerase catalytic core complex / RNA-templated DNA biosynthetic process / : / establishment of protein localization to telomere / telomerase activity / nuclear telomere cap complex / siRNA processing / telomerase holoenzyme complex / positive regulation of vascular associated smooth muscle cell migration / telomerase RNA binding / DNA biosynthetic process / RNA-templated transcription / telomeric DNA binding / positive regulation of stem cell proliferation / mitochondrial nucleoid / negative regulation of cellular senescence / Telomere Extension By Telomerase / telomere maintenance via telomerase / negative regulation of extrinsic apoptotic signaling pathway in absence of ligand / replicative senescence / positive regulation of Wnt signaling pathway / positive regulation of G1/S transition of mitotic cell cycle / negative regulation of endothelial cell apoptotic process / response to cadmium ion / positive regulation of vascular associated smooth muscle cell proliferation / telomere maintenance / mitochondrion organization / positive regulation of nitric-oxide synthase activity / positive regulation of glucose import / Formation of the beta-catenin:TCF transactivating complex / regulation of protein stability / PML body / transcription coactivator binding / positive regulation of miRNA transcription / RNA-directed DNA polymerase / structural constituent of chromatin / positive regulation of angiogenesis / RNA-directed DNA polymerase activity / nucleosome / positive regulation of protein binding / protein-folding chaperone binding / cellular response to hypoxia / negative regulation of neuron apoptotic process / chromosome, telomeric region / tRNA binding / nuclear speck / protein heterodimerization activity / negative regulation of gene expression / RNA-dependent RNA polymerase activity / nucleolus / protein homodimerization activity / DNA binding / RNA binding / nucleoplasm / identical protein binding / nucleus / metal ion binding / plasma membrane / cytosol 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Homo sapiens (ヒト) synthetic construct (人工物) | |||||||||
手法 | 電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.8 Å | |||||||||
データ登録者 | Nguyen, T.H.D. / Ghanim, G.E. / Fountain, A.J. / van Roon, A.M.M. / Rangan, R. / Das, R. / Collins, K. | |||||||||
資金援助 | 英国, 米国, 2件
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引用 | ジャーナル: Nature / 年: 2021 タイトル: Structure of human telomerase holoenzyme with bound telomeric DNA. 著者: George E Ghanim / Adam J Fountain / Anne-Marie M van Roon / Ramya Rangan / Rhiju Das / Kathleen Collins / Thi Hoang Duong Nguyen / 要旨: Telomerase adds telomeric repeats at chromosome ends to compensate for the telomere loss that is caused by incomplete genome end replication. In humans, telomerase is upregulated during embryogenesis ...Telomerase adds telomeric repeats at chromosome ends to compensate for the telomere loss that is caused by incomplete genome end replication. In humans, telomerase is upregulated during embryogenesis and in cancers, and mutations that compromise the function of telomerase result in disease. A previous structure of human telomerase at a resolution of 8 Å revealed a vertebrate-specific composition and architecture, comprising a catalytic core that is flexibly tethered to an H and ACA (hereafter, H/ACA) box ribonucleoprotein (RNP) lobe by telomerase RNA. High-resolution structural information is necessary to develop treatments that can effectively modulate telomerase activity as a therapeutic approach against cancers and disease. Here we used cryo-electron microscopy to determine the structure of human telomerase holoenzyme bound to telomeric DNA at sub-4 Å resolution, which reveals crucial DNA- and RNA-binding interfaces in the active site of telomerase as well as the locations of mutations that alter telomerase activity. We identified a histone H2A-H2B dimer within the holoenzyme that was bound to an essential telomerase RNA motif, which suggests a role for histones in the folding and function of telomerase RNA. Furthermore, this structure of a eukaryotic H/ACA RNP reveals the molecular recognition of conserved RNA and protein motifs, as well as interactions that are crucial for understanding the molecular pathology of many mutations that cause disease. Our findings provide the structural details of the assembly and active site of human telomerase, which paves the way for the development of therapeutic agents that target this enzyme. | |||||||||
履歴 |
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構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
-ダウンロードとリンク
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PDBx/mmCIF形式 | 7bg9.cif.gz | 394.5 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb7bg9.ent.gz | 296.3 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 7bg9.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
文書・要旨 | 7bg9_validation.pdf.gz | 1.3 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 7bg9_full_validation.pdf.gz | 1.3 MB | 表示 | |
XML形式データ | 7bg9_validation.xml.gz | 47.5 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 7bg9_validation.cif.gz | 75.4 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/bg/7bg9 ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/bg/7bg9 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 12174MC 7bgbC M: このデータのモデリングに利用したマップデータ C: 同じ文献を引用 (文献) |
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類似構造データ | |
電子顕微鏡画像生データ | EMPIAR-10732 (タイトル: Structure of human telomerase holoenzyme with bound telomeric DNA Data size: 11.2 TB Data #1: Unaligned multiframe micrographs of human telomerase holoenzyme bound to a telomeric DNA [micrographs - multiframe]) |
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
#1: タンパク質 | 分子量: 149158.578 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 細胞株: 293T / 遺伝子: TERT, EST2, TCS1, TRT / 器官: Kidney / プラスミド: pcDNA3.1 / 細胞株 (発現宿主): 293T / 器官 (発現宿主): Kidney / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: O14746, RNA-directed DNA polymerase |
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#2: DNA鎖 | 分子量: 5514.567 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物) |
#3: タンパク質 | 分子量: 18074.932 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 細胞株: 293T / 器官: Kidney / Plasmid details: endogeneous / 参照: UniProt: B4DR52 |
#4: タンパク質 | 分子量: 14140.584 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 細胞株: 293T / 器官: Kidney / Plasmid details: endogeneous / 参照: UniProt: B2R5B3 |
#5: RNA鎖 | 分子量: 145477.797 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 細胞株: 293T / 器官: Kidney / プラスミド: pcDNA3.1 詳細 (発現宿主): pcDNA 3.1 inserted with U3 promoter-hTR gene-hepatitis virus D ribozyme 細胞株 (発現宿主): 293T / 器官 (発現宿主): Kidney / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) |
-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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EM実験 | 試料の集合状態: PARTICLE / 3次元再構成法: 単粒子再構成法 |
-試料調製
構成要素 |
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分子量 | 単位: MEGADALTONS / 実験値: NO | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
由来(天然) |
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由来(組換発現) |
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緩衝液 | pH: 8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
緩衝液成分 |
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試料 | 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: 400 divisions/in. / グリッドのタイプ: C-flat | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
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: 277 K / 詳細: Blot for 4-5 seconds before plunging |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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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): 81000 X / 最大 デフォーカス(公称値): 3500 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 1200 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 70 µm / アライメント法: BASIC |
試料ホルダ | 凍結剤: NITROGEN 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER 最低温度: 78 K |
撮影 | 平均露光時間: 1 sec. / 電子線照射量: 47 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 43639 |
電子光学装置 | 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: 20 eV |
画像スキャン | 横: 5760 / 縦: 4092 |
-解析
ソフトウェア | 名称: REFMAC / バージョン: 5.8.0256 / 分類: 精密化 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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EMソフトウェア |
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画像処理 | 詳細: All images were processed using RELION 3.1. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
粒子像の選択 | 選択した粒子像数: 15760434 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 168538 / 対称性のタイプ: POINT | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | B value: 80 / プロトコル: AB INITIO MODEL / 空間: RECIPROCAL | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
精密化 | 解像度: 3.8→138.75 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.864 / SU B: 30.041 / SU ML: 0.393 / ESU R: 0.822 立体化学のターゲット値: MAXIMUM LIKELIHOOD WITH PHASES 詳細: HYDROGENS HAVE BEEN ADDED IN THE RIDING POSITIONS
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溶媒の処理 | イオンプローブ半径: 0.8 Å / 減衰半径: 0.8 Å / VDWプローブ半径: 1.2 Å / 溶媒モデル: MASK | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子変位パラメータ | Biso mean: 219.916 Å2
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精密化ステップ | サイクル: 1 / 合計: 14233 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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