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万見
- PDB-7opl: CryoEM structure of DNA Polymerase alpha - primase bound to SARS ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7opl
タイトルCryoEM structure of DNA Polymerase alpha - primase bound to SARS CoV nsp1
要素
  • (DNA polymerase alpha ...) x 2
  • DNA primase large subunit
  • DNA primase small subunit
  • Non-structural protein 1
キーワードDNA BINDING PROTEIN / DNA polymerase / Primase / viral protein
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of DNA primase activity / DNA primase AEP / ribonucleotide binding / DNA replication initiation / DNA/RNA hybrid binding / Telomere C-strand synthesis initiation / Inhibition of replication initiation of damaged DNA by RB1/E2F1 / alpha DNA polymerase:primase complex / Polymerase switching / regulation of type I interferon production ...positive regulation of DNA primase activity / DNA primase AEP / ribonucleotide binding / DNA replication initiation / DNA/RNA hybrid binding / Telomere C-strand synthesis initiation / Inhibition of replication initiation of damaged DNA by RB1/E2F1 / alpha DNA polymerase:primase complex / Polymerase switching / regulation of type I interferon production / Processive synthesis on the lagging strand / Assembly of the SARS-CoV-1 Replication-Transcription Complex (RTC) / Maturation of replicase proteins / Transcription of SARS-CoV-1 sgRNAs / DNA primase activity / Removal of the Flap Intermediate / Polymerase switching on the C-strand of the telomere / lagging strand elongation / DNA replication, synthesis of primer / mitotic DNA replication initiation / Translation of Replicase and Assembly of the Replication Transcription Complex / K48-linked deubiquitinase activity / Replication of the SARS-CoV-1 genome / host cell endoplasmic reticulum / K63-linked deubiquitinase activity / DNA strand elongation involved in DNA replication / DNA synthesis involved in DNA repair / G1/S-Specific Transcription / leading strand elongation / SARS-CoV-1 modulates host translation machinery / DNA replication origin binding / Activation of the pre-replicative complex / DNA replication initiation / viral genome replication / methyltransferase activity / Defective pyroptosis / nuclear matrix / double-strand break repair via nonhomologous end joining / protein import into nucleus / SARS-CoV-1 activates/modulates innate immune responses / nuclear envelope / single-stranded DNA binding / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / double membrane vesicle viral factory outer membrane / SARS coronavirus main proteinase / host cell endosome / symbiont-mediated degradation of host mRNA / mRNA guanylyltransferase / symbiont-mediated suppression of host ISG15-protein conjugation / G-quadruplex RNA binding / omega peptidase activity / symbiont-mediated suppression of host cytoplasmic pattern recognition receptor signaling pathway via inhibition of IRF3 activity / methylation / host cell Golgi apparatus / symbiont-mediated perturbation of host ubiquitin-like protein modification / endonuclease activity / DNA replication / ubiquitinyl hydrolase 1 / cysteine-type deubiquitinase activity / 加水分解酵素; プロテアーゼ; ペプチド結合加水分解酵素; システインプロテアーゼ / DNA-directed DNA polymerase / single-stranded RNA binding / DNA-directed DNA polymerase activity / host cell perinuclear region of cytoplasm / viral protein processing / lyase activity / symbiont-mediated suppression of host type I interferon-mediated signaling pathway / induction by virus of host autophagy / cysteine-type endopeptidase activity / RNA-dependent RNA polymerase activity / DNA repair / nucleotide binding / virus-mediated perturbation of host defense response / chromatin binding / chromatin / nucleolus / protein kinase binding / magnesium ion binding / proteolysis / DNA binding / zinc ion binding / nucleoplasm / identical protein binding / membrane / nucleus / metal ion binding / cytosol
類似検索 - 分子機能
DNA polymerase alpha, subunit B, N-terminal domain superfamily / DNA polymerase alpha subunit B N-terminal / DNA polymerase alpha, subunit B, N-terminal / DNA polymerase alpha, subunit B / DNA primase, small subunit, eukaryotic/archaeal / DNA primase, large subunit, eukaryotic / DNA primase, small subunit / DNA primase small subunit / DNA primase large subunit, eukaryotic/archaeal / DNA polymerase alpha catalytic subunit, N-terminal domain ...DNA polymerase alpha, subunit B, N-terminal domain superfamily / DNA polymerase alpha subunit B N-terminal / DNA polymerase alpha, subunit B, N-terminal / DNA polymerase alpha, subunit B / DNA primase, small subunit, eukaryotic/archaeal / DNA primase, large subunit, eukaryotic / DNA primase, small subunit / DNA primase small subunit / DNA primase large subunit, eukaryotic/archaeal / DNA polymerase alpha catalytic subunit, N-terminal domain / DNA polymerase alpha, zinc finger domain superfamily / Eukaryotic and archaeal DNA primase, large subunit / DNA Polymerase alpha zinc finger / DNA polymerase alpha subunit p180 N terminal / Zinc finger, DNA-directed DNA polymerase, family B, alpha / DNA polymerase alpha catalytic subunit, catalytic domain / DNA polymerase alpha/delta/epsilon, subunit B / DNA polymerase alpha/epsilon subunit B / Non-structural protein 3, SUD-N macrodomain, SARS-CoV / DNA polymerase family B, thumb domain / DNA polymerase family B signature. / DNA-directed DNA polymerase, family B, conserved site / DNA polymerase family B / DNA polymerase family B, exonuclease domain / DNA-directed DNA polymerase, family B, exonuclease domain / DNA-directed DNA polymerase, family B, multifunctional domain / DNA polymerase, palm domain superfamily / DNA polymerase type-B family / DNA-directed DNA polymerase, family B / Non-structural protein NSP3, SUD-N (Mac2) domain, betacoronavirus / Sarbecovirus Nsp3c-N domain profile. / Non-structural protein NSP3, N-terminal, betacoronavirus / Polyprotein cleavage domain PL2pro superfamily, betacoronavirus / Non-structural protein NSP3, SUD-N (Mac2) domain superfamily, betacoronavirus / Betacoronavirus SUD-C domain / Betacoronavirus replicase NSP3, N-terminal / NSP1 globular domain superfamily, betacoronavirus / Non-structural protein 2, SARS-CoV-like / : / Betacoronavirus Nsp3e group 2-specific marker (G2M) domain profile. / NSP1, C-terminal domain, betacoronavirus / Betacoronavirus Nsp3c-M domain profile. / NSP1, globular domain, betacoronavirus / Non-structural protein NSP3, SUD-M domain, betacoronavirus / Non-structural protein NSP3, SUD-M domain superfamily, betacoronavirus / Betacoronavirus replicase NSP1 / Betacoronavirus single-stranded poly(A) binding domain / Betacoronavirus (BetaCoV) Nsp1 C-terminal domain profile. / Betacoronavirus Nsp3c-C domain profile. / Betacoronavirus Nsp3e nucleic acid-binding (NAB) domain profile. / DPUP/SUD, C-terminal, betacoronavirus / Non-structural protein NSP3, nucleic acid-binding domain superfamily, betacoronavirus / Non-structural protein 6, betacoronavirus / Betacoronavirus nucleic acid-binding (NAB) / Non-structural protein NSP3, nucleic acid-binding domain, betacoronavirus / Non-structural protein NSP3A domain-like superfamily / Papain-like protease, N-terminal domain superfamily, coronavirus / Papain-like viral protease, palm and finger domains, coronavirus / : / Coronavirus 3Ecto domain profile. / : / Coronavirus (CoV) Nsp2 middle domain profile. / Coronavirus (CoV) Nsp2 N-terminal domain profile. / Coronavirus (CoV) Nsp2 C-terminal domain profile. / NSP1, globular domain, alpha/betacoronavirus / : / Coronavirus (CoV) Nsp3 Y domain profile. / Coronavirus (CoV) Nsp1 globular domain profile. / Coronavirus replicase NSP2, N-terminal / Nonstructural protein 2, N-terminal domain, coronavirus / Coronavirus replicase NSP2, C-terminal / Non-structural protein 2, C-terminal domain, coronavirus / Coronavirus Nsp3a Ubl domain profile. / Coronavirus Nsp3d Ubl domain profile. / Coronavirus RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) Nsp7 cofactor domain profile. / Coronavirus RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) Nsp8 cofactor domain profile. / Coronavirus Nsp9 single-stranded RNA (ssRNA)-binding domain profile. / Coronavirus (CoV) ExoN/MTase coactivator domain profile. / NSP3, first ubiquitin-like (Ubl) domain, coronavirus / NSP3, second ubiquitin-like (Ubl) domain, coronavirus / Coronavirus Nsp4 C-terminal (Nsp4C) domain profile. / Papain-like protease, thumb domain superfamily, coronavirus / Coronavirus replicase NSP7 / Peptidase family C16 domain profile. / Non-structural protein NSP7, coronavirus / Peptidase C30, coronavirus / Peptidase C16, coronavirus / Non-structural protein NSP9, coronavirus / Non-structural protein NSP8, coronavirus / RNA synthesis protein NSP10, coronavirus / Non-structural protein NSP4, C-terminal, coronavirus / RNA synthesis protein NSP10 superfamily, coronavirus / Non-structural protein NSP9 superfamily, coronavirus / Non-structural protein NSP7 superfamily, coronavirus / Non-structural protein NSP8 superfamily, coronavirus / Non-structural protein NSP4, C-terminal superfamily, coronavirus / Peptidase C30, domain 3, coronavirus / Non-structural protein 6, coronavirus / Coronavirus replicase NSP3, C-terminal / Non-structural protein NSP4, N-terminal, coronavirus
類似検索 - ドメイン・相同性
IRON/SULFUR CLUSTER / DNA polymerase alpha catalytic subunit / Replicase polyprotein 1a / DNA primase small subunit / DNA primase large subunit / DNA polymerase alpha subunit B
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
Severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS コロナウイルス)
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: 4.12 Å
データ登録者Kilkenny, M.L. / Pellegrini, L.
資金援助 英国, 1件
組織認可番号国
Wellcome Trust104641/Z/14/Z 英国
引用ジャーナル: Protein Sci / 年: 2022
タイトル: Structural basis for the interaction of SARS-CoV-2 virulence factor nsp1 with DNA polymerase α-primase.
著者: Mairi L Kilkenny / Charlotte E Veale / Amir Guppy / Steven W Hardwick / Dimitri Y Chirgadze / Neil J Rzechorzek / Joseph D Maman / Luca Pellegrini /
要旨: The molecular mechanisms that drive the infection by the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2)-the causative agent of coronavirus disease 2019 (COVID-19)-are under intense ...The molecular mechanisms that drive the infection by the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2)-the causative agent of coronavirus disease 2019 (COVID-19)-are under intense current scrutiny to understand how the virus operates and to uncover ways in which the disease can be prevented or alleviated. Recent proteomic screens of the interactions between viral and host proteins have identified the human proteins targeted by SARS-CoV-2. The DNA polymerase α (Pol α)-primase complex or primosome-responsible for initiating DNA synthesis during genomic duplication-was identified as a target of nonstructural protein 1 (nsp1), a major virulence factor in the SARS-CoV-2 infection. Here, we validate the published reports of the interaction of nsp1 with the primosome by demonstrating direct binding with purified recombinant components and providing a biochemical characterization of their interaction. Furthermore, we provide a structural basis for the interaction by elucidating the cryo-electron microscopy structure of nsp1 bound to the primosome. Our findings provide biochemical evidence for the reported targeting of Pol α by the virulence factor nsp1 and suggest that SARS-CoV-2 interferes with Pol α's putative role in the immune response during the viral infection.
履歴
登録2021年6月1日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02021年11月10日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年11月24日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin / pdbx_database_proc / Item: _citation.title / _em_admin.last_update
改定 1.22022年2月16日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.32024年7月17日Group: Data collection / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_3d_fitting_list / em_admin / pdbx_initial_refinement_model
Item: _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id ..._em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type / _em_admin.last_update

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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-13020
  • 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: DNA polymerase alpha catalytic subunit
B: DNA polymerase alpha subunit B
C: DNA primase small subunit
D: DNA primase large subunit
E: Non-structural protein 1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)308,5439
ポリマ－307,9965
非ポリマー5484
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: The Pol alpha-primase complex forms a constitutive hetero-tetramer. The interaction with nsp1 was demostrated by pulldown experiments with MBP-tagged nsp1 protein.
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area14830 Å2
ΔGint-84 kcal/mol
Surface area109090 Å2
手法PISA

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要素

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DNA polymerase alpha ... , 2種, 2分子 AB

#1: タンパク質 DNA polymerase alpha catalytic subunit / DNA polymerase alpha catalytic subunit p180


分子量: 133702.562 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: POLA1, POLA
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P09884, DNA-directed DNA polymerase
#2: タンパク質 DNA polymerase alpha subunit B / DNA polymerase alpha 70 kDa subunit


分子量: 49855.434 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: POLA2
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: Q14181

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タンパク質 , 3種, 3分子 CDE

#3: タンパク質 DNA primase small subunit / DNA primase 49 kDa subunit / p49


分子量: 52590.801 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PRIM1
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P49642, 転移酵素; リンを含む基を移すもの; 核酸を移すもの
#4: タンパク質 DNA primase large subunit / DNA primase 58 kDa subunit / p58


分子量: 58890.918 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PRIM2, PRIM2A
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P49643
#5: タンパク質 Non-structural protein 1 / nsp1 / Leader protein


分子量: 12955.852 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS コロナウイルス)
遺伝子: 1a / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0C6U8

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非ポリマー , 2種, 4分子

#6: 化合物 ChemComp-ZN / ZINC ION


分子量: 65.409 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: Zn
#7: 化合物 ChemComp-SF4 / IRON/SULFUR CLUSTER


分子量: 351.640 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Fe4S4

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかN

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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

構成要素名称: Complex of DNA polymerase alpha - primase bound to SARS COV-2 nsp1
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#5 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.31 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
緩衝液pH: 7.2
緩衝液成分
ID濃度名称Buffer-ID
125 mMHepes1
2150 mMKCl1
31 1mMDTT1
試料濃度: 0.3 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: The nsp1 protein was added in 10-fold stoichiometric excess
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: UltrAuFoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE

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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）: 130000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: -0.7 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: -2.5 nm / C2レンズ絞り径: 50 µm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 1.31 sec. / 電子線照射量: 46.91 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
実像数: 2919

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.19.1_4122: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1RELION3.1粒子像選択
2EPU2.7画像取得
4CTFFIND4.1CTF補正
7PHENIX1.19.1-4122モデルフィッティング
9RELION3.1初期オイラー角割当
10RELION3.1最終オイラー角割当
11RELION3.1分類
12RELION3.1３次元再構成
13PHENIX1.19.1-4122モデル精密化
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: 709068
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 4.12 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 233476 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL
原子モデル構築

3D fitting-ID: 1 / Source name: PDB / タイプ: experimental model

IDPDB-IDPDB chain-IDAccession codeInitial refinement model-ID
15EXR

5exr

A5EXR1
25EXR

5exr

B5EXR1
35EXR

5exr

C5EXR1
45EXR

5exr

D5EXR1
57K3N

7k3n

E7K3N2
62HSX

2hsx

E2HSX3
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00320189
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.72827293
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d5.2362659
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0473003
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0073506

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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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