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- EMDB-44104: Yeast Rad51-ssDNA filament -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-44104
タイトルYeast Rad51-ssDNA filament
マップデータMap of yeast Rad51-ssDNA filament bound to ADP-AlF3
試料
  • 複合体: yeast Rad51 in complex with ssDNA and ADP-aluminium fluoride
    • DNA: DNA (5'-D(P*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*T)-3')
  • タンパク質・ペプチド: DNA repair protein RAD51
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: ALUMINUM FLUORIDE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードgenome stability / recombination / Rad51 / DNA repair / DNA BINDING PROTEIN / DNA BINDING PROTEIN-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


Presynaptic phase of homologous DNA pairing and strand exchange / heteroduplex formation / meiotic joint molecule formation / mitochondrial chromosome / mitotic recombination-dependent replication fork processing / DNA recombinase assembly / chromosome organization involved in meiotic cell cycle / DNA strand invasion / mitotic recombination / DNA strand exchange activity ...Presynaptic phase of homologous DNA pairing and strand exchange / heteroduplex formation / meiotic joint molecule formation / mitochondrial chromosome / mitotic recombination-dependent replication fork processing / DNA recombinase assembly / chromosome organization involved in meiotic cell cycle / DNA strand invasion / mitotic recombination / DNA strand exchange activity / telomere maintenance via recombination / reciprocal meiotic recombination / mitochondrial DNA repair / ATP-dependent DNA damage sensor activity / nuclear chromosome / ATP-dependent activity, acting on DNA / condensed nuclear chromosome / nucleotide-excision repair / double-strand break repair via homologous recombination / G2/M transition of mitotic cell cycle / double-strand break repair / single-stranded DNA binding / double-stranded DNA binding / DNA recombination / mitochondrial matrix / DNA binding / ATP binding / identical protein binding
類似検索 - 分子機能
DNA recombination/repair protein Rad51 / DNA recombination and repair protein, RecA-like / DNA recombination and repair protein Rad51-like, C-terminal / Rad51 / DNA recombination and repair protein RecA, monomer-monomer interface / RecA family profile 2. / DNA recombination and repair protein RecA-like, ATP-binding domain / RecA family profile 1. / DNA repair Rad51/transcription factor NusA, alpha-helical / Helix-hairpin-helix domain ...DNA recombination/repair protein Rad51 / DNA recombination and repair protein, RecA-like / DNA recombination and repair protein Rad51-like, C-terminal / Rad51 / DNA recombination and repair protein RecA, monomer-monomer interface / RecA family profile 2. / DNA recombination and repair protein RecA-like, ATP-binding domain / RecA family profile 1. / DNA repair Rad51/transcription factor NusA, alpha-helical / Helix-hairpin-helix domain / ATPases associated with a variety of cellular activities / AAA+ ATPase domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA repair protein RAD51
類似検索 - 構成要素
生物種Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.4 Å
データ登録者Liu J / Gore S / Heyer W-D
資金援助 米国, 4件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM58015 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM137751 米国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)P30CA093373 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)U24 GM129541 米国
引用ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2025
タイトル: Local structural dynamics of Rad51 protomers revealed by cryo-electron microscopy of Rad51-ssDNA filaments.
著者: Jie Liu / Steven K Gore / Wolf-Dietrich Heyer /
要旨: Homologous recombination (HR) is a high-fidelity repair mechanism for double-strand breaks. Rad51 is the key enzyme that forms filaments on single-stranded DNA (ssDNA) to catalyze homology search and ...Homologous recombination (HR) is a high-fidelity repair mechanism for double-strand breaks. Rad51 is the key enzyme that forms filaments on single-stranded DNA (ssDNA) to catalyze homology search and DNA strand exchange in recombinational DNA repair. In this study, we employed single-particle cryogenic electron microscopy (cryo-EM) to ascertain the density map of the wild-type budding yeast Rad51-ssDNA filament bound to ADP-AlF3, achieving a resolution of 2.35 Å without imposing helical symmetry. The model assigned 6 Rad51 protomers, 24 nt of DNA, and 6 bound ADP-AlF3. It shows 6-fold symmetry implying monomeric building blocks, unlike the structure of the Rad51-I345T mutant filament with three-fold symmetry implying dimeric building blocks, for which the structural comparisons provide a satisfying mechanistic explanation. This image analysis enables comprehensive comparisons of individual Rad51 protomers within the filament and reveals local conformational movements of amino acid side chains. Notably, R293 in Loop 1 adopts multiple conformations to facilitate L296 and V331 in separating and twisting the DNA triplets. We also analyzed the crystal structure of Rad51-I345T and the predicted structure of yeast Rad51-K342E using the Rad51-ssDNA structure from this study as a reference.
履歴
登録2024年3月14日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年1月29日-
マップ公開2025年1月29日-
更新2026年2月11日-
現状2026年2月11日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_44104.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_44104.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 343 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Map of yeast Rad51-ssDNA filament bound to ADP-AlF3
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.)
0.68 Å/pix.
x 448 pix.
= 304.64 Å		0.68 Å/pix.
x 448 pix.
= 304.64 Å		0.68 Å/pix.
x 448 pix.
= 304.64 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: 0.68 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: 0.188
最小 - 最大-1.1413175 - 2.9132745
平均 (標準偏差)0.00060619734 (±0.04037779)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ448448448
Spacing448448448
セルA=B=C: 304.64 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_44104_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: Half map of yeast Rad51-ssDNA filament bound to ADP-AlF3

ファイルemd_44104_half_map_1.map
注釈Half map of yeast Rad51-ssDNA filament bound to ADP-AlF3
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: Half map of yeast Rad51-ssDNA filament bound to ADP-AlF3

ファイルemd_44104_half_map_2.map
注釈Half map of yeast Rad51-ssDNA filament bound to ADP-AlF3
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 : yeast Rad51 in complex with ssDNA and ADP-aluminium fluoride

全体名称: yeast Rad51 in complex with ssDNA and ADP-aluminium fluoride
要素
  • 複合体: yeast Rad51 in complex with ssDNA and ADP-aluminium fluoride
    • DNA: DNA (5'-D(P*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*T)-3')
  • タンパク質・ペプチド: DNA repair protein RAD51
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: ALUMINUM FLUORIDE
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: yeast Rad51 in complex with ssDNA and ADP-aluminium fluoride

超分子名称: yeast Rad51 in complex with ssDNA and ADP-aluminium fluoride
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #2
由来(天然)生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
分子量理論値: 258 KDa

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分子 #1: DNA repair protein RAD51

分子名称: DNA repair protein RAD51 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母) / 株: ATCC 204508 / S288c
分子量理論値: 43.007328 KDa
組換発現生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
配列文字列: MSQVQEQHIS ESQLQYGNGS LMSTVPADLS QSVVDGNGNG SSEDIEATNG SGDGGGLQEQ AEAQGEMEDE AYDEAALGSF VPIEKLQVN GITMADVKKL RESGLHTAEA VAYAPRKDLL EIKGISEAKA DKLLNEAARL VPMGFVTAAD FHMRRSELIC L TTGSKNLD ...文字列:
MSQVQEQHIS ESQLQYGNGS LMSTVPADLS QSVVDGNGNG SSEDIEATNG SGDGGGLQEQ AEAQGEMEDE AYDEAALGSF VPIEKLQVN GITMADVKKL RESGLHTAEA VAYAPRKDLL EIKGISEAKA DKLLNEAARL VPMGFVTAAD FHMRRSELIC L TTGSKNLD TLLGGGVETG SITELFGEFR TGKSQLCHTL AVTCQIPLDI GGGEGKCLYI DTEGTFRPVR LVSIAQRFGL DP DDALNNV AYARAYNADH QLRLLDAAAQ MMSESRFSLI VVDSVMALYR TDFSGRGELS ARQMHLAKFM RALQRLADQF GVA VVVTNQ VVAQVDGGMA FNPDPKKPIG GNIMAHSSTT RLGFKKGKGC QRLCKVVDSP CLPEAECVFA IYEDGVGDPR EEDE

UniProtKB: DNA repair protein RAD51

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分子 #2: DNA (5'-D(P*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP...

分子名称: DNA (5'-D(P*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*T)-3')
タイプ: dna / ID: 2 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
分子量理論値: 7.25567 KDa
配列文字列:
(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT) (DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT) (DT)(DT)(DT)(DT)

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分子 #3: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 6 / 式: ADP
分子量理論値: 427.201 Da
Chemical component information

ChemComp-ADP:
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP / ADP, エネルギー貯蔵分子*YM

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分子 #4: ALUMINUM FLUORIDE

分子名称: ALUMINUM FLUORIDE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 6 / 式: AF3
分子量理論値: 83.977 Da
Chemical component information

ChemComp-AF3:
ALUMINUM FLUORIDE / トリフルオロアルミニウム

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分子 #5: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 6 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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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filament

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試料調製

濃度0.65 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
詳細: 35 mM Tris-acetate pH 7.5, 7 mM magnesium acetate, 50 mM NaCl, 5% glycerol, 1 mM ADP-AlF3, and 1 mM DTT
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細Monodisperse filament particles.

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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 (6k x 4k) / 平均電子線量: 60.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: OTHER / 撮影モード: OTHER / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 1901160
CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.2) / タイプ: PHASE FLIPPING ONLY
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

1szp

最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.2) / 使用した粒子像数: 1901160
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.2)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.2)
最終 3次元分類クラス数: 3 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.2)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

1szp


Chain - Chain ID: A / Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL / 温度因子: 82.4
得られたモデル

PDB-9b2d:
Yeast Rad51-ssDNA filament

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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)

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  • 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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