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- PDB-5bk4: Cryo-EM structure of Mcm2-7 double hexamer on dsDNA -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 5bk4
タイトルCryo-EM structure of Mcm2-7 double hexamer on dsDNA
要素
  • (DNA (60-mer), strand ...) x 2
  • (DNA replication licensing factor ...) x 6
キーワードHYDROLASE/DNA / complex / DNA replication / HYDROLASE-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


MCM core complex / Assembly of the pre-replicative complex / Switching of origins to a post-replicative state / MCM complex binding / nuclear DNA replication / premeiotic DNA replication / pre-replicative complex assembly involved in nuclear cell cycle DNA replication / mitotic DNA replication / Activation of the pre-replicative complex / CMG complex ...MCM core complex / Assembly of the pre-replicative complex / Switching of origins to a post-replicative state / MCM complex binding / nuclear DNA replication / premeiotic DNA replication / pre-replicative complex assembly involved in nuclear cell cycle DNA replication / mitotic DNA replication / Activation of the pre-replicative complex / CMG complex / nuclear pre-replicative complex / MCM complex / Activation of ATR in response to replication stress / DNA replication preinitiation complex / replication fork protection complex / double-strand break repair via break-induced replication / mitotic DNA replication initiation / single-stranded DNA helicase activity / silent mating-type cassette heterochromatin formation / regulation of DNA-templated DNA replication initiation / DNA strand elongation involved in DNA replication / DNA unwinding involved in DNA replication / nuclear replication fork / DNA replication origin binding / DNA replication initiation / subtelomeric heterochromatin formation / DNA helicase activity / helicase activity / transcription elongation by RNA polymerase II / heterochromatin formation / single-stranded DNA binding / chromosome, telomeric region / DNA helicase / chromatin binding / DNA damage response / ATP hydrolysis activity / nucleoplasm / ATP binding / nucleus / metal ion binding / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
MCM4, winged helix domain / DNA replication licensing factor Mcm5 / DNA replication licensing factor Mcm3 / Mini-chromosome maintenance complex protein 4 / DNA replication licensing factor Mcm6 / DNA replication licensing factor Mcm7 / Mcm6, C-terminal winged-helix domain / MCM6 C-terminal winged-helix domain / DNA replication licensing factor Mcm2 / Mini-chromosome maintenance protein 2 ...MCM4, winged helix domain / DNA replication licensing factor Mcm5 / DNA replication licensing factor Mcm3 / Mini-chromosome maintenance complex protein 4 / DNA replication licensing factor Mcm6 / DNA replication licensing factor Mcm7 / Mcm6, C-terminal winged-helix domain / MCM6 C-terminal winged-helix domain / DNA replication licensing factor Mcm2 / Mini-chromosome maintenance protein 2 / Mini-chromosome maintenance, conserved site / MCM family signature. / MCM N-terminal domain / MCM N-terminal domain / MCM OB domain / MCM OB domain / Mini-chromosome maintenance protein / MCM, AAA-lid domain / MCM P-loop domain / MCM AAA-lid domain / MCM family domain profile. / minichromosome maintenance proteins / MCM domain / Winged helix-like DNA-binding domain superfamily / ATPases associated with a variety of cellular activities / AAA+ ATPase domain / Nucleic acid-binding, OB-fold / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / DNA / DNA (> 10) / DNA replication licensing factor MCM3 / DNA replication licensing factor MCM2 / Minichromosome maintenance protein 5 / DNA replication licensing factor MCM4 / DNA replication licensing factor MCM7 / DNA replication licensing factor MCM6
類似検索 - 構成要素
生物種Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
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: 3.9 Å
データ登録者Li, H. / Yuan, Z. / Bai, L.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM111472 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2017
タイトル: Cryo-EM structure of Mcm2-7 double hexamer on DNA suggests a lagging-strand DNA extrusion model.
著者: Yasunori Noguchi / Zuanning Yuan / Lin Bai / Sarah Schneider / Gongpu Zhao / Bruce Stillman / Christian Speck / Huilin Li /
要旨: During replication initiation, the core component of the helicase-the Mcm2-7 hexamer-is loaded on origin DNA as a double hexamer (DH). The two ring-shaped hexamers are staggered, leading to a kinked ...During replication initiation, the core component of the helicase-the Mcm2-7 hexamer-is loaded on origin DNA as a double hexamer (DH). The two ring-shaped hexamers are staggered, leading to a kinked axial channel. How the origin DNA interacts with the axial channel is not understood, but the interaction could provide key insights into Mcm2-7 function and regulation. Here, we report the cryo-EM structure of the Mcm2-7 DH on dsDNA and show that the DNA is zigzagged inside the central channel. Several of the Mcm subunit DNA-binding loops, such as the oligosaccharide-oligonucleotide loops, helix 2 insertion loops, and presensor 1 (PS1) loops, are well defined, and many of them interact extensively with the DNA. The PS1 loops of Mcm 3, 4, 6, and 7, but not 2 and 5, engage the lagging strand with an approximate step size of one base per subunit. Staggered coupling of the two opposing hexamers positions the DNA right in front of the two Mcm2-Mcm5 gates, with each strand being pressed against one gate. The architecture suggests that lagging-strand extrusion initiates in the middle of the DH that is composed of the zinc finger domains of both hexamers. To convert the Mcm2-7 DH structure into the Mcm2-7 hexamer structure found in the active helicase, the N-tier ring of the Mcm2-7 hexamer in the DH-dsDNA needs to tilt and shift laterally. We suggest that these N-tier ring movements cause the DNA strand separation and lagging-strand extrusion.
履歴
登録2017年9月12日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02017年10月25日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12017年11月8日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_abbrev / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title
改定 1.22017年11月22日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last
改定 1.32017年12月6日Group: Author supporting evidence / カテゴリ: pdbx_audit_support / Item: _pdbx_audit_support.funding_organization
改定 1.42018年7月18日Group: Data collection / カテゴリ: em_software / Item: _em_software.name
改定 1.52020年1月8日Group: Author supporting evidence / カテゴリ: pdbx_audit_support / Item: _pdbx_audit_support.funding_organization

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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-9400
  • 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
2: DNA replication licensing factor MCM2
3: DNA replication licensing factor MCM3
4: DNA replication licensing factor MCM4
5: DNA replication licensing factor MCM5
6: DNA replication licensing factor MCM6
7: DNA replication licensing factor MCM7
A: DNA replication licensing factor MCM2
B: DNA replication licensing factor MCM3
C: DNA replication licensing factor MCM4
D: DNA replication licensing factor MCM5
E: DNA replication licensing factor MCM6
F: DNA replication licensing factor MCM7
S: DNA (60-mer), strand 1
O: DNA (60-mer), strand 2
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)1,253,14022
ポリマ－1,249,72214
非ポリマー3,4188
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area115650 Å2
ΔGint-582 kcal/mol
Surface area387600 Å2

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要素

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DNA replication licensing factor ... , 6種, 12分子 2A3B4C5D6E7F

#1: タンパク質 DNA replication licensing factor MCM2 / Minichromosome maintenance protein 2


分子量: 98911.539 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
遺伝子: MCM2, YBL023C, YBL0438 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: P29469, DNA helicase
#2: タンパク質 DNA replication licensing factor MCM3 / Minichromosome maintenance protein 3


分子量: 107653.508 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
遺伝子: MCM3, YEL032W, SYGP-ORF23 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: P24279, DNA helicase
#3: タンパク質 DNA replication licensing factor MCM4 / Cell division control protein 54


分子量: 105138.375 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
遺伝子: MCM4, CDC54, HCD21, YPR019W, YP9531.13 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: P30665, DNA helicase
#4: タンパク質 DNA replication licensing factor MCM5 / Minichromosome maintenance protein 5 / Cell division control protein 46


分子量: 86505.734 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
遺伝子: MCM5, CDC46, YLR274W, L9328.1 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: P29496, DNA helicase
#5: タンパク質 DNA replication licensing factor MCM6 / Minichromosome maintenance protein 6


分子量: 113110.211 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
遺伝子: MCM6, YGL201C / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: P53091, DNA helicase
#6: タンパク質 DNA replication licensing factor MCM7 / Cell division control protein 47 / Minichromosome maintenance protein 7


分子量: 95049.875 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
遺伝子: MCM7, CDC47, YBR202W, YBR1441 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: P38132, DNA helicase

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DNA (60-mer), strand ... , 2種, 2分子 SO

#7: DNA鎖 DNA (60-mer), strand 1


分子量: 18491.848 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
#8: DNA鎖 DNA (60-mer), strand 2


分子量: 18491.848 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)

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非ポリマー , 1種, 8分子

#9: 化合物
ChemComp-ADP / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP


分子量: 427.201 Da / 分子数: 8 / 由来タイプ: 組換発現 / 式: C10H15N5O10P2 / コメント: ADP, エネルギー貯蔵分子*YM

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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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1Mcm double hexamer bound to double-stranded DNACOMPLEX#1-#80MULTIPLE SOURCES
2Mcm double hexamerCOMPLEX#1-#61RECOMBINANT
3synthetic double-stranded DNACOMPLEX#7-#81NATURAL
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
11Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)4932
22Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)4932
33Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)4932
由来(組換発現)生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
緩衝液pH: 8
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: 10 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.11.1_2575: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1RELION2粒子像選択
2RELION1.4粒子像選択
3RELION2画像取得
4RELION1.4画像取得
6CTFFIND4CTF補正
7GctfCTF補正
10UCSF Chimera1.11モデルフィッティング
11Coot0.8モデルフィッティング
13PHENIX1.11モデル精密化
14RELION2初期オイラー角割当
15RELION2最終オイラー角割当
17RELION2３次元再構成
CTF補正タイプ: NONE
3次元再構成解像度: 3.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 58772 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00863728
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.21586740
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d14.06838738
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.06310082
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00710746

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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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