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- PDB-7otm: Cryo-EM structure of DNA-PKcs in complex with NU7441 -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7otm
タイトルCryo-EM structure of DNA-PKcs in complex with NU7441
要素DNA-dependent protein kinase catalytic subunit,DNA-PKcs
キーワードDNA BINDING PROTEIN / complex / inhibitor / DNA repair
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of platelet formation / T cell receptor V(D)J recombination / pro-B cell differentiation / small-subunit processome assembly / positive regulation of lymphocyte differentiation / DNA-dependent protein kinase complex / DNA-dependent protein kinase-DNA ligase 4 complex / nonhomologous end joining complex / immunoglobulin V(D)J recombination / immature B cell differentiation ...positive regulation of platelet formation / T cell receptor V(D)J recombination / pro-B cell differentiation / small-subunit processome assembly / positive regulation of lymphocyte differentiation / DNA-dependent protein kinase complex / DNA-dependent protein kinase-DNA ligase 4 complex / nonhomologous end joining complex / immunoglobulin V(D)J recombination / immature B cell differentiation / DNA-dependent protein kinase activity / histone H2AXS139 kinase activity / regulation of smooth muscle cell proliferation / positive regulation of double-strand break repair via nonhomologous end joining / double-strand break repair via alternative nonhomologous end joining / regulation of epithelial cell proliferation / telomere capping / Cytosolic sensors of pathogen-associated DNA / IRF3-mediated induction of type I IFN / regulation of hematopoietic stem cell differentiation / U3 snoRNA binding / maturation of 5.8S rRNA / T cell lineage commitment / negative regulation of cGAS/STING signaling pathway / B cell lineage commitment / negative regulation of protein phosphorylation / peptidyl-threonine phosphorylation / ectopic germ cell programmed cell death / somitogenesis / mitotic G1 DNA damage checkpoint signaling / telomere maintenance / activation of innate immune response / positive regulation of erythrocyte differentiation / positive regulation of translation / response to gamma radiation / Nonhomologous End-Joining (NHEJ) / small-subunit processome / regulation of circadian rhythm / protein destabilization / protein-DNA complex / brain development / peptidyl-serine phosphorylation / protein modification process / double-strand break repair via nonhomologous end joining / cellular response to insulin stimulus / intrinsic apoptotic signaling pathway in response to DNA damage / rhythmic process / E3 ubiquitin ligases ubiquitinate target proteins / double-strand break repair / T cell differentiation in thymus / heart development / double-stranded DNA binding / transcription regulator complex / RNA polymerase II-specific DNA-binding transcription factor binding / chromosome, telomeric region / protein phosphorylation / non-specific serine/threonine protein kinase / protein kinase activity / positive regulation of apoptotic process / protein domain specific binding / innate immune response / protein serine kinase activity / protein serine/threonine kinase activity / DNA damage response / negative regulation of apoptotic process / chromatin / nucleolus / enzyme binding / positive regulation of transcription by RNA polymerase II / protein-containing complex / RNA binding / nucleoplasm / ATP binding / nucleus / membrane / cytosol
類似検索 - 分子機能
DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, CC3 / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, catalytic domain / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, CC5 / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, CC1/2 / DNA-PKcs, N-terminal / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, CC3 / DNA-PKcs, CC5 / DNA-PKcs, N-terminal / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, CC1/2 / NUC194 ...DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, CC3 / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, catalytic domain / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, CC5 / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, CC1/2 / DNA-PKcs, N-terminal / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, CC3 / DNA-PKcs, CC5 / DNA-PKcs, N-terminal / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, CC1/2 / NUC194 / : / FATC domain / PIK-related kinase, FAT / FAT domain / FATC / FATC domain / PIK-related kinase / FAT domain profile. / FATC domain profile. / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinases signature 1. / Phosphatidylinositol 3/4-kinase, conserved site / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinases signature 2. / Phosphatidylinositol 3-/4-kinase, catalytic domain superfamily / Phosphoinositide 3-kinase, catalytic domain / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinase / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinases catalytic domain profile. / Phosphatidylinositol 3-/4-kinase, catalytic domain / Armadillo-like helical / Armadillo-type fold / Protein kinase-like domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-2R4 / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
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: 3.33 Å
データ登録者Liang, S. / Thomas, S.E. / Blundell, T.L.
資金援助 英国, 1件
組織認可番号国
Wellcome Trust 英国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2022
タイトル: Structural insights into inhibitor regulation of the DNA repair protein DNA-PKcs.
著者: Shikang Liang / Sherine E Thomas / Amanda K Chaplin / Steven W Hardwick / Dimitri Y Chirgadze / Tom L Blundell /
要旨: The DNA-dependent protein kinase catalytic subunit (DNA-PKcs) has a central role in non-homologous end joining, one of the two main pathways that detect and repair DNA double-strand breaks (DSBs) in ...The DNA-dependent protein kinase catalytic subunit (DNA-PKcs) has a central role in non-homologous end joining, one of the two main pathways that detect and repair DNA double-strand breaks (DSBs) in humans. DNA-PKcs is of great importance in repairing pathological DSBs, making DNA-PKcs inhibitors attractive therapeutic agents for cancer in combination with DSB-inducing radiotherapy and chemotherapy. Many of the selective inhibitors of DNA-PKcs that have been developed exhibit potential as treatment for various cancers. Here we report cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures of human DNA-PKcs natively purified from HeLa cell nuclear extracts, in complex with adenosine-5'-(γ-thio)-triphosphate (ATPγS) and four inhibitors (wortmannin, NU7441, AZD7648 and M3814), including drug candidates undergoing clinical trials. The structures reveal molecular details of ATP binding at the active site before catalysis and provide insights into the modes of action and specificities of the competitive inhibitors. Of note, binding of the ligands causes movement of the PIKK regulatory domain (PRD), revealing a connection between the p-loop and PRD conformations. Electrophoretic mobility shift assay and cryo-EM studies on the DNA-dependent protein kinase holoenzyme further show that ligand binding does not have a negative allosteric or inhibitory effect on assembly of the holoenzyme complex and that inhibitors function through direct competition with ATP. Overall, the structures described in this study should greatly assist future efforts in rational drug design targeting DNA-PKcs, demonstrating the potential of cryo-EM in structure-guided drug development for large and challenging targets.
履歴
登録2021年6月10日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02022年1月12日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02022年1月12日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
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改定 1.02022年1月12日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年1月19日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title
改定 1.22022年2月2日Group: Structure summary / カテゴリ: audit_author / Item: _audit_author.name
改定 1.32022年2月9日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last
改定 1.42024年7月17日Group: Data collection / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_admin / Item: _em_admin.last_update
改定 1.52025年7月2日Group: Data collection / Structure summary / カテゴリ: em_admin / em_software / pdbx_entry_details
Item: _em_admin.last_update / _em_software.name / _pdbx_entry_details.has_protein_modification
改定 1.12025年7月2日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Data processing / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: em_admin / em_software / Data content type: EM metadata / EM metadata / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name

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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-13062
  • 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-dependent protein kinase catalytic subunit,DNA-PKcs
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)471,7892
ポリマ－471,3751
非ポリマー4131
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: microscopy
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area0 Å2
ΔGint0 kcal/mol
Surface area157210 Å2
手法PISA

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要素

#1: タンパク質 DNA-dependent protein kinase catalytic subunit,DNA-PKcs / DNA-PK catalytic subunit / DNA-PKcs / DNPK1 / p460


分子量: 471375.406 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト)
参照: UniProt: P78527, non-specific serine/threonine protein kinase
#2: 化合物 ChemComp-2R4 / 8-(dibenzo[b,d]thiophen-4-yl)-2-(morpholin-4-yl)-4H-chromen-4-one / NU7441 / NU-7441


分子量: 413.488 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C25H19NO3S / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationN

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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: DNA-PKcs in complex with NU7441 / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: NATURAL
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 7.6
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: 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
撮影電子線照射量: 47.3 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.18.2_3874: / 分類: 精密化
EMソフトウェア名称: PHENIX / カテゴリ: モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3.33 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 115505 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00829636
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.88540081
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d21.4453927
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0514564
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0055087

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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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