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- PDB-7bxt: The cryo-EM structure of CENP-A nucleosome in complex with CENP-C... -

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登録情報
データベース: PDB / ID: 7bxt
タイトルThe cryo-EM structure of CENP-A nucleosome in complex with CENP-C peptide and CENP-N N-terminal domain
要素
  • (DNA (145-mer)) x 2
  • CENP-C
  • Histone H2A type 1-B/E
  • Histone H2B type 2-E
  • Histone H3,Histone H3-like centromeric protein A
  • Histone H4
  • Maltodextrin-binding protein,Centromere protein N
キーワードCELL CYCLE/DNA / CENP-A nucleosome / CENP-C / CENP-N / complex / kinetochore / NUCLEAR PROTEIN / CELL CYCLE-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


kinetochore => GO:0000776 / Interleukin-7 signaling / Amplification of signal from unattached kinetochores via a MAD2 inhibitory signal / Chromatin modifying enzymes / RHO GTPases Activate Formins / Formation of the beta-catenin:TCF transactivating complex / PRC2 methylates histones and DNA / Oxidative Stress Induced Senescence / HDACs deacetylate histones / HATs acetylate histones ...kinetochore => GO:0000776 / Interleukin-7 signaling / Amplification of signal from unattached kinetochores via a MAD2 inhibitory signal / Chromatin modifying enzymes / RHO GTPases Activate Formins / Formation of the beta-catenin:TCF transactivating complex / PRC2 methylates histones and DNA / Oxidative Stress Induced Senescence / HDACs deacetylate histones / HATs acetylate histones / Transcriptional regulation by small RNAs / Activated PKN1 stimulates transcription of AR (androgen receptor) regulated genes KLK2 and KLK3 / Assembly of the ORC complex at the origin of replication / RNA Polymerase I Promoter Opening / RNA Polymerase I Promoter Escape / RUNX1 regulates genes involved in megakaryocyte differentiation and platelet function / Estrogen-dependent gene expression / MLL4 and MLL3 complexes regulate expression of PPARG target genes in adipogenesis and hepatic steatosis / Regulation of endogenous retroelements by KRAB-ZFP proteins / Regulation of endogenous retroelements by the Human Silencing Hub (HUSH) complex / Resolution of Sister Chromatid Cohesion / B-WICH complex positively regulates rRNA expression / EML4 and NUDC in mitotic spindle formation / Deposition of new CENPA-containing nucleosomes at the centromere / Separation of Sister Chromatids / Factors involved in megakaryocyte development and platelet production / spindle attachment to meiosis I kinetochore / CENP-A containing chromatin assembly / centromeric DNA binding / kinetochore assembly / protein localization to chromosome, centromeric region / attachment of mitotic spindle microtubules to kinetochore / condensed chromosome, centromeric region / detection of maltose stimulus / maltose transport complex / carbohydrate transport / establishment of mitotic spindle orientation / mitotic cytokinesis / chromosome, centromeric region / carbohydrate transmembrane transporter activity / maltose binding / maltose transport / maltodextrin transmembrane transport / negative regulation of megakaryocyte differentiation / protein localization to CENP-A containing chromatin / Replacement of protamines by nucleosomes in the male pronucleus / CENP-A containing nucleosome / Packaging Of Telomere Ends / ATP-binding cassette (ABC) transporter complex, substrate-binding subunit-containing / Recognition and association of DNA glycosylase with site containing an affected purine / Cleavage of the damaged purine / Recognition and association of DNA glycosylase with site containing an affected pyrimidine / Cleavage of the damaged pyrimidine / Deposition of new CENPA-containing nucleosomes at the centromere / telomere organization / Inhibition of DNA recombination at telomere / Meiotic synapsis / RNA Polymerase I Promoter Opening / Assembly of the ORC complex at the origin of replication / ATP-binding cassette (ABC) transporter complex / Regulation of endogenous retroelements by the Human Silencing Hub (HUSH) complex / innate immune response in mucosa / SUMOylation of chromatin organization proteins / DNA methylation / Condensation of Prophase Chromosomes / Chromatin modifications during the maternal to zygotic transition (MZT) / HCMV Late Events / SIRT1 negatively regulates rRNA expression / ERCC6 (CSB) and EHMT2 (G9a) positively regulate rRNA expression / PRC2 methylates histones and DNA / Regulation of endogenous retroelements by KRAB-ZFP proteins / Defective pyroptosis / cell chemotaxis / Regulation of endogenous retroelements by Piwi-interacting RNAs (piRNAs) / HDACs deacetylate histones / chromosome segregation / Nonhomologous End-Joining (NHEJ) / RNA Polymerase I Promoter Escape / Transcriptional regulation by small RNAs / Formation of the beta-catenin:TCF transactivating complex / RUNX1 regulates genes involved in megakaryocyte differentiation and platelet function / Activated PKN1 stimulates transcription of AR (androgen receptor) regulated genes KLK2 and KLK3 / G2/M DNA damage checkpoint / HDMs demethylate histones / NoRC negatively regulates rRNA expression / DNA Damage/Telomere Stress Induced Senescence / B-WICH complex positively regulates rRNA expression / kinetochore / PKMTs methylate histone lysines / Meiotic recombination / Pre-NOTCH Transcription and Translation / Metalloprotease DUBs / RMTs methylate histone arginines / Activation of anterior HOX genes in hindbrain development during early embryogenesis / Transcriptional regulation of granulopoiesis / HCMV Early Events / antimicrobial humoral immune response mediated by antimicrobial peptide / structural constituent of chromatin / antibacterial humoral response / UCH proteinases
類似検索 - 分子機能
: / Kinetochore assembly subunit CENP-C, N-terminal domain / Kinetochore assembly subunit CENP-C N-terminal / Mif2/CENP-C cupin domain / Centromere protein C/Mif2/cnp3 / Mif2/CENP-C like / Centromere protein Chl4/mis15/CENP-N / Kinetochore protein CHL4 like / RmlC-like cupin domain superfamily / Maltose/Cyclodextrin ABC transporter, substrate-binding protein ...: / Kinetochore assembly subunit CENP-C, N-terminal domain / Kinetochore assembly subunit CENP-C N-terminal / Mif2/CENP-C cupin domain / Centromere protein C/Mif2/cnp3 / Mif2/CENP-C like / Centromere protein Chl4/mis15/CENP-N / Kinetochore protein CHL4 like / RmlC-like cupin domain superfamily / Maltose/Cyclodextrin ABC transporter, substrate-binding protein / Solute-binding family 1, conserved site / Bacterial extracellular solute-binding proteins, family 1 signature. / Bacterial extracellular solute-binding protein / Bacterial extracellular solute-binding protein / : / Histone H2B signature. / Histone H2B / Histone H2B / RmlC-like jelly roll fold / Histone H2A conserved site / Histone H2A signature. / Histone H2A, C-terminal domain / C-terminus of histone H2A / Histone H2A / Histone 2A / TATA box binding protein associated factor / TATA box binding protein associated factor (TAF), histone-like fold domain / Histone H4, conserved site / Histone H4 signature. / Histone H4 / Histone H4 / CENP-T/Histone H4, histone fold / Centromere kinetochore component CENP-T histone fold / Histone H3 signature 1. / Histone H3 signature 2. / Histone H3 / Histone H3/CENP-A / Histone H2A/H2B/H3 / Core histone H2A/H2B/H3/H4 / Histone-fold
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA / DNA (> 10) / DNA (> 100) / Uncharacterized protein / CENP-C / Histone H2A type 1-B/E / Maltose/maltodextrin-binding periplasmic protein / Histone H4 / Histone H3.2 / Histone H2B type 2-E ...DNA / DNA (> 10) / DNA (> 100) / Uncharacterized protein / CENP-C / Histone H2A type 1-B/E / Maltose/maltodextrin-binding periplasmic protein / Histone H4 / Histone H3.2 / Histone H2B type 2-E / Centromere protein N / Histone H3-like centromeric protein A
類似検索 - 構成要素
生物種Gallus gallus (ニワトリ)
Homo sapiens (ヒト)
unidentified cloning vector (未定義)
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: 4.2 Å
データ登録者Ariyoshi, M. / Makino, F. / Fukagawa, T.
資金援助 日本, 3件
組織認可番号国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)25221106 日本
Japan Agency for Medical Research and Development (AMED)0101117 日本
Japan Agency for Medical Research and Development (AMED)0101020 日本
引用ジャーナル: EMBO J / 年: 2021
タイトル: Cryo-EM structure of the CENP-A nucleosome in complex with phosphorylated CENP-C.
著者: Mariko Ariyoshi / Fumiaki Makino / Reito Watanabe / Reiko Nakagawa / Takayuki Kato / Keiichi Namba / Yasuhiro Arimura / Risa Fujita / Hitoshi Kurumizaka / Ei-Ichi Okumura / Masatoshi Hara / Tatsuo Fukagawa /
要旨: The CENP-A nucleosome is a key structure for kinetochore assembly. Once the CENP-A nucleosome is established in the centromere, additional proteins recognize the CENP-A nucleosome to form a ...The CENP-A nucleosome is a key structure for kinetochore assembly. Once the CENP-A nucleosome is established in the centromere, additional proteins recognize the CENP-A nucleosome to form a kinetochore. CENP-C and CENP-N are CENP-A binding proteins. We previously demonstrated that vertebrate CENP-C binding to the CENP-A nucleosome is regulated by CDK1-mediated CENP-C phosphorylation. However, it is still unknown how the phosphorylation of CENP-C regulates its binding to CENP-A. It is also not completely understood how and whether CENP-C and CENP-N act together on the CENP-A nucleosome. Here, using cryo-electron microscopy (cryo-EM) in combination with biochemical approaches, we reveal a stable CENP-A nucleosome-binding mode of CENP-C through unique regions. The chicken CENP-C structure bound to the CENP-A nucleosome is stabilized by an intramolecular link through the phosphorylated CENP-C residue. The stable CENP-A-CENP-C complex excludes CENP-N from the CENP-A nucleosome. These findings provide mechanistic insights into the dynamic kinetochore assembly regulated by CDK1-mediated CENP-C phosphorylation.
履歴
登録2020年4月20日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02021年2月10日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年3月10日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.journal_volume
改定 1.22024年3月27日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession

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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
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-30237
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
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: Histone H3,Histone H3-like centromeric protein A
B: Histone H4
C: Histone H2A type 1-B/E
D: Histone H2B type 2-E
E: Histone H3,Histone H3-like centromeric protein A
F: Histone H4
G: Histone H2A type 1-B/E
H: Histone H2B type 2-E
I: DNA (145-mer)
J: DNA (145-mer)
K: CENP-C
L: CENP-C
M: Maltodextrin-binding protein,Centromere protein N
N: Maltodextrin-binding protein,Centromere protein N


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)355,87814
ポリマ－355,87814
非ポリマー00
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration, native gel electrophoresis
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area65190 Å2
ΔGint-433 kcal/mol
Surface area93110 Å2

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要素

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タンパク質 , 5種, 10分子 AEBFCGDHMN

#1: タンパク質 Histone H3,Histone H3-like centromeric protein A / Centromere protein A / GgCENP-A


分子量: 16372.217 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: chimeric protein, chicken histone H3 (aa 1-64)-chicken CENP-A (aa 52-131)
由来: (組換発現) Gallus gallus (ニワトリ) / プラスミド: pET15b / 遺伝子: CENPA / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21(DE3) / 参照: UniProt: Q6XXM1, UniProt: P84229*PLUS
#2: タンパク質 Histone H4


分子量: 11676.703 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / プラスミド: pET15b / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P62805
#3: タンパク質 Histone H2A type 1-B/E / Histone H2A.2 / Histone H2A/a / Histone H2A/m


分子量: 14447.825 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: H2AC4, H2AFM, HIST1H2AB, H2AC8, H2AFA, HIST1H2AE / プラスミド: pET15b / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P04908
#4: タンパク質 Histone H2B type 2-E / H2B-clustered histone 21 / Histone H2B-GL105 / Histone H2B.q / H2B/q


分子量: 14233.518 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: H2BC21, H2BFQ, HIST2H2BE / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: Q16778
#8: タンパク質 Maltodextrin-binding protein,Centromere protein N / CENP-N


分子量: 71519.625 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: The fusion protein of N-terminal MBP, N-terminal domain of chicken CENP-N and C-terminal histidine tags
由来: (組換発現) unidentified cloning vector (未定義), (組換発現) Gallus gallus (ニワトリ)
遺伝子: CENPN / 詳細 (発現宿主): pMAL_c2X / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: Q1T765, UniProt: P0AEX9*PLUS

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DNA鎖 , 2種, 2分子 IJ

#5: DNA鎖 DNA (145-mer)


分子量: 44529.398 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#6: DNA鎖 DNA (145-mer)


分子量: 44982.648 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)

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タンパク質・ペプチド , 1種, 2分子 KL

#7: タンパク質・ペプチド CENP-C / Centromere protein CENP-C


分子量: 4932.840 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Gallus gallus (ニワトリ) / 参照: UniProt: O57392, UniProt: F1NSD9*PLUS

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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: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1CENP-A nucleosome in complex with CENP-C peptide and CNEP-N N-terminal domainCOMPLEXall0MULTIPLE SOURCES
2Histone H3,Histone H3-like centromeric protein ACOMPLEX#11MULTIPLE SOURCES
3Histone H4COMPLEX#21MULTIPLE SOURCES
4Histone H2A type 1-B/ECOMPLEX#31MULTIPLE SOURCES
5Histone H2B type 2-ECOMPLEX#41MULTIPLE SOURCES
6DNACOMPLEX#5-#61MULTIPLE SOURCES
7CENP-CCOMPLEX#71MULTIPLE SOURCES
8Maltodextrin-binding protein,Centromere protein NCOMPLEX#81MULTIPLE SOURCES
分子量値: 0.33 MDa / 実験値: NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
21Ectocarpus siliculosus (ソトミ)2880
32Homo sapiens (ヒト)9606
43Homo sapiens (ヒト)9606
54Homo sapiens (ヒト)9606
85Escherichia coli (strain B / BL21-DE3) (大腸菌)469008
緩衝液pH: 7.5
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mMHEPESC8H18N2O4S1
2100 mMsodium chlorideNaCl1
32 mMDTTC4H10O2S21
41 mMEDTAC10H16N2O81
50.1 %CHAPSC32H58N2O7S1
試料濃度: 1.3 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持詳細: Both side / グリッドの材料: MOLYBDENUM / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R0.6/1
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

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電子顕微鏡撮影

顕微鏡モデル: JEOL CRYO ARM 200
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 50000 X / 倍率（補正後）: 45454 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）: -1000 nm / Calibrated defocus min: -500 nm / 最大 デフォーカス（補正後）: -7000 nm / Cs: 1.4 mm / C2レンズ絞り径: 150 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: JEOL CRYOSPECPORTER / 最高温度: 80 K / 最低温度: 80 K
撮影平均露光時間: 10 sec. / 電子線照射量: 1.2 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
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: 5 / 実像数: 5346
画像スキャンサンプリングサイズ: 5 µm / 横: 3838 / 縦: 3710 / 動画フレーム数/画像: 50 / 利用したフレーム数/画像: 1-50

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類NB
phenix.real_space_refine1.17.1_3660精密化
PHENIX1.17.1_3660精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1RELION3.08粒子像選択
4GctfCTF補正
10RELION3.08初期オイラー角割当
11RELION3.08最終オイラー角割当
12RELION3.08分類
13RELION3.08３次元再構成
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: 421635
対称性点対称性: C2 (2回回転対称)
3次元再構成解像度: 4.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 118294 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
精密化交差検証法: NONE

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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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