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万見
- EMDB-11022: Allostery through DNA drives phenotype switching -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-11022
タイトルAllostery through DNA drives phenotype switching
マップデータ
試料
  • 複合体: ComK transcription factor bound to its comG promoter DNA.
    • DNA: comG promoter DNA - strand A
    • DNA: comG promoter DNA - strand B
キーワードTranscription-factor / DNA-binding / A-tract / Allostery / DNA BINDING PROTEIN
生物種Bacillus subtilis (枯草菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 5.7 Å
データ登録者Rosenblum G / Elad N
資金援助 イスラエル, 1件
OrganizationGrant number国
Israel Science Foundation1549/15 イスラエル
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2021
タイトル: Allostery through DNA drives phenotype switching.
著者: Gabriel Rosenblum / Nadav Elad / Haim Rozenberg / Felix Wiggers / Jakub Jungwirth / Hagen Hofmann /
要旨: Allostery is a pervasive principle to regulate protein function. Growing evidence suggests that also DNA is capable of transmitting allosteric signals. Yet, whether and how DNA-mediated allostery ...Allostery is a pervasive principle to regulate protein function. Growing evidence suggests that also DNA is capable of transmitting allosteric signals. Yet, whether and how DNA-mediated allostery plays a regulatory role in gene expression remained unclear. Here, we show that DNA indeed transmits allosteric signals over long distances to boost the binding cooperativity of transcription factors. Phenotype switching in Bacillus subtilis requires an all-or-none promoter binding of multiple ComK proteins. We use single-molecule FRET to demonstrate that ComK-binding at one promoter site increases affinity at a distant site. Cryo-EM structures of the complex between ComK and its promoter demonstrate that this coupling is due to mechanical forces that alter DNA curvature. Modifications of the spacer between sites tune cooperativity and show how to control allostery, which allows a fine-tuning of the dynamic properties of genetic circuits.
履歴
登録2020年5月11日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年4月7日-
マップ公開2021年4月7日-
更新2024年5月22日-
現状2024年5月22日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.07
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.07
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6z0s
  • 表面レベル: 0.07
  • UCSF Chimera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
  • 原子モデルPDB-6z0s
  • Jmol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EMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_11022.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_11022.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 244.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.86 Å/pix.
x 400 pix.
= 343.6 Å		0.86 Å/pix.
x 400 pix.
= 343.6 Å		0.86 Å/pix.
x 400 pix.
= 343.6 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.859 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.07 / ムービー #1: 0.07
最小 - 最大-0.04815607 - 0.23668092
平均 (標準偏差)0.000028744202 (±0.0070220917)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ400400400
Spacing400400400
セルA=B=C: 343.6 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.8590.8590.859
M x/y/z400400400
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z343.600343.600343.600
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS400400400
D min/max/mean-0.0480.2370.000

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_11022_msk_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_11022_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_11022_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : ComK transcription factor bound to its comG promoter DNA.

全体名称: ComK transcription factor bound to its comG promoter DNA.
要素
  • 複合体: ComK transcription factor bound to its comG promoter DNA.
    • DNA: comG promoter DNA - strand A
    • DNA: comG promoter DNA - strand B

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超分子 #1: ComK transcription factor bound to its comG promoter DNA.

超分子名称: ComK transcription factor bound to its comG promoter DNA.
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Bacillus subtilis (枯草菌)

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分子 #1: comG promoter DNA - strand A

分子名称: comG promoter DNA - strand A / タイプ: dna / ID: 1 / 詳細: 84-mer modeled upon 93 nucleotides / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Bacillus subtilis (枯草菌)
分子量理論値: 28.476242 KDa
配列文字列: (DC)(DA)(DG)(DT)(DT)(DG)(DA)(DA)(DA)(DG) (DT)(DC)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DC)(DT) (DT)(DG)(DC)(DC)(DA)(DG)(DA)(DA)(DA) (DG)(DA)(DA)(DT)(DT)(DG)(DG)(DT)(DT)(DT) (DT) (DT)(DC)(DA)(DG)(DC) ...文字列:
(DC)(DA)(DG)(DT)(DT)(DG)(DA)(DA)(DA)(DG) (DT)(DC)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DC)(DT) (DT)(DG)(DC)(DC)(DA)(DG)(DA)(DA)(DA) (DG)(DA)(DA)(DT)(DT)(DG)(DG)(DT)(DT)(DT) (DT) (DT)(DC)(DA)(DG)(DC)(DA)(DT)(DA) (DT)(DA)(DA)(DC)(DA)(DT)(DC)(DT)(DC)(DA) (DC)(DA) (DA)(DA)(DA)(DT)(DC)(DA)(DC) (DG)(DT)(DT)(DT)(DT)(DC)(DC)(DC)(DT)(DG) (DT)(DT)(DT) (DG)(DA)(DT)(DT)(DA)(DC) (DC)(DT)(DT)(DT)(DT)(DC)(DT)

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分子 #2: comG promoter DNA - strand B

分子名称: comG promoter DNA - strand B / タイプ: dna / ID: 2 / 詳細: 86-mer modeled upon 93 nucleotides / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Bacillus subtilis (枯草菌)
分子量理論値: 28.882619 KDa
配列文字列: (DA)(DG)(DA)(DA)(DA)(DA)(DG)(DG)(DT)(DA) (DA)(DT)(DC)(DA)(DA)(DA)(DC)(DA)(DG)(DG) (DG)(DA)(DA)(DA)(DA)(DC)(DG)(DT)(DG) (DA)(DT)(DT)(DT)(DT)(DG)(DT)(DG)(DA)(DG) (DA) (DT)(DG)(DT)(DT)(DA) ...文字列:
(DA)(DG)(DA)(DA)(DA)(DA)(DG)(DG)(DT)(DA) (DA)(DT)(DC)(DA)(DA)(DA)(DC)(DA)(DG)(DG) (DG)(DA)(DA)(DA)(DA)(DC)(DG)(DT)(DG) (DA)(DT)(DT)(DT)(DT)(DG)(DT)(DG)(DA)(DG) (DA) (DT)(DG)(DT)(DT)(DA)(DT)(DA)(DT) (DG)(DC)(DT)(DG)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DC) (DC)(DA) (DA)(DT)(DT)(DC)(DT)(DT)(DT) (DC)(DT)(DG)(DG)(DC)(DA)(DA)(DG)(DA)(DA) (DA)(DA)(DA) (DA)(DG)(DA)(DC)(DT)(DT) (DT)(DC)(DA)(DA)(DC)(DT)(DG)

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度0.24 mg/mL
緩衝液pH: 7
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMC4H11NO3Tris
50.0 mMC6H14N4O2Arginine
150.0 mMKClKCl
5.0 mMMgCl2MgCl2
3.0 mMC4H10O2S2Dithiothreitol
0.001 %C58H114O26Tween-20
グリッドモデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: GOLD / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 90 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細Monodisperse complex with dsDNA and 4 ComK equivalents.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
検出モード: COUNTING / 平均露光時間: 2.0 sec. / 平均電子線量: 55.7 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 倍率（補正後）: 58207 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 倍率（公称値）: 105000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
詳細: Sequence adapted idealized B-DNA fiber like duplex produced using Coot.
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 5.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 使用した粒子像数: 88140
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-6z0s:
Allostery through DNA drives phenotype switching

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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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