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- EMDB-45218: Human DNA polymerase theta helicase domain in microhomology annea... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-45218
タイトルHuman DNA polymerase theta helicase domain in microhomology annealed state 2, dimer form
マップデータ
試料
  • 複合体: Human DNA polymerase theta helicase domain in microhomology annealed state 2, dimer form
    • DNA: DNA (5'-D(P*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*CP*CP*CP*GP*GP*G)-3')
    • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase theta
キーワードDNA repair / helicase / ATPase / TRANSFERASE-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


double-strand break repair via alternative nonhomologous end joining / HDR through MMEJ (alt-NHEJ) / single-stranded DNA helicase activity / replication fork processing / mitochondrial nucleoid / site of DNA damage / 5'-deoxyribose-5-phosphate lyase activity / somatic hypermutation of immunoglobulin genes / error-prone translesion synthesis / negative regulation of double-strand break repair via homologous recombination ...double-strand break repair via alternative nonhomologous end joining / HDR through MMEJ (alt-NHEJ) / single-stranded DNA helicase activity / replication fork processing / mitochondrial nucleoid / site of DNA damage / 5'-deoxyribose-5-phosphate lyase activity / somatic hypermutation of immunoglobulin genes / error-prone translesion synthesis / negative regulation of double-strand break repair via homologous recombination / DNA helicase activity / RNA-directed DNA polymerase activity / base-excision repair / protein homooligomerization / RNA-directed DNA polymerase / double-strand break repair / site of double-strand break / DNA helicase / DNA-directed DNA polymerase / damaged DNA binding / DNA-directed DNA polymerase activity / DNA repair / DNA damage response / chromatin binding / magnesium ion binding / Golgi apparatus / ATP hydrolysis activity / nucleoplasm / ATP binding / identical protein binding / nucleus / cytosol
類似検索 - 分子機能
: / DNA_pol_Q helicase like region helical domain / DNA polymerase theta-like, helix-turn-helix domain / Helix-turn-helix domain / DNA polymerase A / DNA polymerase family A / DNA-directed DNA polymerase, family A, conserved site / DNA polymerase family A signature. / DNA-directed DNA polymerase, family A, palm domain / DNA polymerase A domain ...: / DNA_pol_Q helicase like region helical domain / DNA polymerase theta-like, helix-turn-helix domain / Helix-turn-helix domain / DNA polymerase A / DNA polymerase family A / DNA-directed DNA polymerase, family A, conserved site / DNA polymerase family A signature. / DNA-directed DNA polymerase, family A, palm domain / DNA polymerase A domain / DEAD/DEAH box helicase domain / DEAD/DEAH box helicase / Helicase conserved C-terminal domain / helicase superfamily c-terminal domain / Superfamilies 1 and 2 helicase C-terminal domain profile. / Superfamilies 1 and 2 helicase ATP-binding type-1 domain profile. / DEAD-like helicases superfamily / Helicase, C-terminal / Helicase superfamily 1/2, ATP-binding domain / Ribonuclease H superfamily / Ribonuclease H-like superfamily / DNA/RNA polymerase superfamily / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA polymerase theta
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.1 Å
データ登録者Ito F / Li Z / Chen XS
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35 GM152198 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)R01 AI150524 米国
引用ジャーナル: bioRxiv / 年: 2024
タイトル: Structural Basis for Polθ-Helicase DNA Binding and Microhomology-Mediated End-Joining.
著者: Fumiaki Ito / Ziyuan Li / Leonid Minakhin / Htet A Khant / Richard T Pomerantz / Xiaojiang S Chen /
要旨: DNA double-strand breaks (DSBs) present a critical threat to genomic integrity, often precipitating genomic instability and oncogenesis. Repair of DSBs predominantly occurs through homologous ...DNA double-strand breaks (DSBs) present a critical threat to genomic integrity, often precipitating genomic instability and oncogenesis. Repair of DSBs predominantly occurs through homologous recombination (HR) and non-homologous end joining (NHEJ). In HR-deficient cells, DNA polymerase theta (Polθ) becomes critical for DSB repair via microhomology-mediated end joining (MMEJ), also termed theta-mediated end joining (TMEJ). Thus, Polθ is synthetically lethal with BRCA1/2 and other HR factors, underscoring its potential as a therapeutic target in HR-deficient cancers. However, the molecular mechanisms governing Polθ-mediated MMEJ remain poorly understood. Here we present a series of cryo-electron microscopy structures of the Polθ helicase domain (Polθ-hel) in complex with DNA containing 3'-overhang. The structures reveal the sequential conformations adopted by Polθ-hel during the critical phases of DNA binding, microhomology searching, and microhomology annealing. The stepwise conformational changes within the Polθ-hel subdomains and its functional dimeric state are pivotal for aligning the 3'-overhangs, facilitating the microhomology search and subsequent annealing necessary for DSB repair via MMEJ. Our findings illustrate the essential molecular switches within Polθ-hel that orchestrate the MMEJ process in DSB repair, laying the groundwork for the development of targeted therapies against the Polθ-hel.
履歴
登録2024年6月6日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年6月26日-
マップ公開2024年6月26日-
更新2025年4月30日-
現状2025年4月30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_45218.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_45218.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

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その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.86 Å/pix.
x 320 pix.
= 275.2 Å		0.86 Å/pix.
x 320 pix.
= 275.2 Å		0.86 Å/pix.
x 320 pix.
= 275.2 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.86 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: 0.086
最小 - 最大-0.42985556 - 0.6878929
平均 (標準偏差)0.00024061704 (±0.016985303)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 275.2 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_45218_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_45218_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 : Human DNA polymerase theta helicase domain in microhomology annea...

全体名称: Human DNA polymerase theta helicase domain in microhomology annealed state 2, dimer form
要素
  • 複合体: Human DNA polymerase theta helicase domain in microhomology annealed state 2, dimer form
    • DNA: DNA (5'-D(P*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*CP*CP*CP*GP*GP*G)-3')
    • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase theta

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超分子 #1: Human DNA polymerase theta helicase domain in microhomology annea...

超分子名称: Human DNA polymerase theta helicase domain in microhomology annealed state 2, dimer form
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 253 KDa

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分子 #1: DNA (5'-D(P*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*CP*CP*CP*GP*GP*G)-3')

分子名称: DNA (5'-D(P*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*CP*CP*CP*GP*GP*G)-3')
タイプ: dna / ID: 1 / コピー数: 2 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 4.243748 KDa
配列文字列:
(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DC)(DC) (DC)(DG)(DG)(DG)

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分子 #2: DNA polymerase theta

分子名称: DNA polymerase theta / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: DNA helicase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 92.089797 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: KLLLANWGLP KAVLEKYHSF GVKKMFEWQA ECLLLGQVLE GKNLVYSAPT SAGKTLVAEL LILKRVLEMR KKALFILPFV SVAKEKKYY LQSLFQEVGI KVDGYMGSTS PSRHFSSLDI AVCTIERANG LINRLIEENK MDLLGMVVVD ELHMLGDSHR G YLLELLLT ...文字列:
KLLLANWGLP KAVLEKYHSF GVKKMFEWQA ECLLLGQVLE GKNLVYSAPT SAGKTLVAEL LILKRVLEMR KKALFILPFV SVAKEKKYY LQSLFQEVGI KVDGYMGSTS PSRHFSSLDI AVCTIERANG LINRLIEENK MDLLGMVVVD ELHMLGDSHR G YLLELLLT KICYITRKSA SCQADLASSL SNAVQIVGMS ATLPNLELVA SWLNAELYHT DFRPVPLLES VKVGNSIYDS SM KLVREFE PMLQVKGDED HVVSLCYETI CDNHSVLLFC PSKKWCEKLA DIIAREFYNL HHQAEGLVKP SECPPVILEQ KEL LEVMDQ LRRLPSGLDS VLQKTVPWGV AFHHAGLTFE ERDIIEGAFR QGLIRVLAAT STLSSGVNLP ARRVIIRTPI FGGR PLDIL TYKQMVGRAG RKGVDTVGES ILICKNSEKS KGIALLQGSL KPVRSCLQRR EGEEVTGSMI RAILEIIVGG VASTS QDMH TYAACTFLAA SMKEGKQGIQ RNQESVQLGA IEACVMWLLE NEFIQSTEAS DGTEGKVYHP THLGSATLSS SLSPAD TLD IFADLQRAMK GFVLENDLHI LYLVTPMFED WTTIDWYRFF CLWEKLPTSM KRVAELVGVE EGFLARCVAA AAAAAAA AQ HRQMAIHKRF FTSLVLLDLI SEVPLREINQ KYGCNRGQIQ SLQQSAAVYA GMITVFSNRL GWHNMELLLS QFQKRLTF G IQRELCDLVR VSLLNAQRAR VLYASGFHTV ADLARANIVE VEVILKNAVP FKSARKAVDE EEEAVEERRN MRTIWVTGR KGLTEREAAA LIVEEARMIL QQDL

UniProtKB: DNA polymerase theta

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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1.0 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
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

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 10005 / 平均露光時間: 3.5 sec. / 平均電子線量: 65.0 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: 50.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.6 µm / 倍率（公称値）: 105000
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: 3203827
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
In silico モデル: Generated by stochastic gradient descent using ab initio reconstruction in cryoSPARC
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 78928
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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