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- PDB-6zy7: Cryo-EM structure of the entire Human topoisomerase II alpha in S... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6zy7
タイトルCryo-EM structure of the entire Human topoisomerase II alpha in State 1
要素
  • DNA (5'-D(*CP*GP*CP*GP*CP*AP*TP*CP*GP*TP*CP*AP*TP*CP*CP*TP*C)-3')
  • DNA (5'-D(*GP*AP*GP*GP*AP*TP*GP*AP*CP*GP*AP*TP*G)-3')
  • DNA topoisomerase 2-alpha
キーワードISOMERASE / Human Topoisomerase / Etoposide / DNA
機能・相同性
機能・相同性情報


negative regulation of DNA duplex unwinding / positive regulation of single stranded viral RNA replication via double stranded DNA intermediate / sister chromatid segregation / apoptotic chromosome condensation / resolution of meiotic recombination intermediates / DNA topoisomerase type II (double strand cut, ATP-hydrolyzing) complex / female meiotic nuclear division / embryonic cleavage / DNA ligation / Transcription of E2F targets under negative control by DREAM complex ...negative regulation of DNA duplex unwinding / positive regulation of single stranded viral RNA replication via double stranded DNA intermediate / sister chromatid segregation / apoptotic chromosome condensation / resolution of meiotic recombination intermediates / DNA topoisomerase type II (double strand cut, ATP-hydrolyzing) complex / female meiotic nuclear division / embryonic cleavage / DNA ligation / Transcription of E2F targets under negative control by DREAM complex / DNA binding, bending / DNA topoisomerase type II (double strand cut, ATP-hydrolyzing) activity / DNA topoisomerase (ATP-hydrolysing) / DNA topological change / SUMOylation of DNA replication proteins / chromosome, centromeric region / ATP-dependent activity, acting on DNA / hematopoietic progenitor cell differentiation / condensed chromosome / male germ cell nucleus / ubiquitin binding / chromosome segregation / protein kinase C binding / regulation of circadian rhythm / rhythmic process / positive regulation of apoptotic process / protein heterodimerization activity / ribonucleoprotein complex / DNA damage response / chromatin binding / nucleolus / magnesium ion binding / protein homodimerization activity / positive regulation of transcription by RNA polymerase II / protein-containing complex / DNA binding / RNA binding / nucleoplasm / ATP binding / nucleus / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
DTHCT / DTHCT (NUC029) region / DNA topoisomerase 2, TOPRIM domain / C-terminal associated domain of TOPRIM / C-terminal associated domain of TOPRIM / DNA topoisomerase II, eukaryotic-type / : / Topoisomerase (Topo) IIA-type catalytic domain profile. / DNA topoisomerase, type IIA, alpha-helical domain superfamily / DNA topoisomerase, type IIA, domain A ...DTHCT / DTHCT (NUC029) region / DNA topoisomerase 2, TOPRIM domain / C-terminal associated domain of TOPRIM / C-terminal associated domain of TOPRIM / DNA topoisomerase II, eukaryotic-type / : / Topoisomerase (Topo) IIA-type catalytic domain profile. / DNA topoisomerase, type IIA, alpha-helical domain superfamily / DNA topoisomerase, type IIA, domain A / DNA topoisomerase, type IIA, domain A, alpha-beta / DNA gyrase/topoisomerase IV, subunit A / DNA Topoisomerase IV / DNA topoisomerase, type IIA, subunit B, domain 2 / DNA gyrase B / DNA topoisomerase, type IIA / DNA topoisomerase, type IIA, conserved site / DNA topoisomerase II signature. / TopoisomeraseII / DNA topoisomerase, type IIA, subunit B, C-terminal / Toprim domain / DNA topoisomerase, type IIA-like domain superfamily / Toprim domain profile. / TOPRIM domain / Histidine kinase-, DNA gyrase B-, and HSP90-like ATPase / Histidine kinase/HSP90-like ATPase / Histidine kinase/HSP90-like ATPase superfamily / Ribosomal protein S5 domain 2-type fold, subgroup / Ribosomal protein S5 domain 2-type fold
類似検索 - ドメイン・相同性
PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER / Chem-EVP / DNA / DNA (> 10) / DNA topoisomerase 2-alpha
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: 4.64 Å
データ登録者Vanden Broeck, A. / Lamour, V.
資金援助 フランス, 3件
組織認可番号国
French National Research AgencyANR-10-LABX-0030-INRT フランス
French National Research AgencyANR-10-IDEX-0002-02 フランス
French Infrastructure for Integrated Structural Biology (FRISBI)FRISBI ANR-10-INBS-05 フランス
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2021
タイトル: Structural basis for allosteric regulation of Human Topoisomerase IIα.
著者: Arnaud Vanden Broeck / Christophe Lotz / Robert Drillien / Léa Haas / Claire Bedez / Valérie Lamour /
要旨: The human type IIA topoisomerases (Top2) are essential enzymes that regulate DNA topology and chromosome organization. The Topo IIα isoform is a prime target for antineoplastic compounds used in ...The human type IIA topoisomerases (Top2) are essential enzymes that regulate DNA topology and chromosome organization. The Topo IIα isoform is a prime target for antineoplastic compounds used in cancer therapy that form ternary cleavage complexes with the DNA. Despite extensive studies, structural information on this large dimeric assembly is limited to the catalytic domains, hindering the exploration of allosteric mechanism governing the enzyme activities and the contribution of its non-conserved C-terminal domain (CTD). Herein we present cryo-EM structures of the entire human Topo IIα nucleoprotein complex in different conformations solved at subnanometer resolutions (3.6-7.4 Å). Our data unveils the molecular determinants that fine tune the allosteric connections between the ATPase domain and the DNA binding/cleavage domain. Strikingly, the reconstruction of the DNA-binding/cleavage domain uncovers a linker leading to the CTD, which plays a critical role in modulating the enzyme's activities and opens perspective for the analysis of post-translational modifications.
履歴
登録2020年7月30日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02021年5月26日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年6月2日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.22024年5月1日Group: Data collection / Database references / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / em_3d_fitting_list / pdbx_initial_refinement_model
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession ..._database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type

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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-11553
  • 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
B: DNA topoisomerase 2-alpha
D: DNA (5'-D(*CP*GP*CP*GP*CP*AP*TP*CP*GP*TP*CP*AP*TP*CP*CP*TP*C)-3')
E: DNA (5'-D(*GP*AP*GP*GP*AP*TP*GP*AP*CP*GP*AP*TP*G)-3')
F: DNA (5'-D(*CP*GP*CP*GP*CP*AP*TP*CP*GP*TP*CP*AP*TP*CP*CP*TP*C)-3')
C: DNA (5'-D(*GP*AP*GP*GP*AP*TP*GP*AP*CP*GP*AP*TP*G)-3')
A: DNA topoisomerase 2-alpha
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)369,85810
ポリマ－367,6696
非ポリマー2,1904
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: gel filtration, Dimer
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area26220 Å2
ΔGint-99 kcal/mol
Surface area118630 Å2
手法PISA

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要素

#1: タンパク質 DNA topoisomerase 2-alpha / DNA topoisomerase II / alpha isozyme


分子量: 174654.406 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: TOP2A, TOP2 / 細胞株 (発現宿主): BHK21 / 発現宿主: Vaccinia virus Ankara (ウイルス)
参照: UniProt: P11388, DNA topoisomerase (ATP-hydrolysing)
#2: DNA鎖 DNA (5'-D(*CP*GP*CP*GP*CP*AP*TP*CP*GP*TP*CP*AP*TP*CP*CP*TP*C)-3')


分子量: 5099.298 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Homo sapiens (ヒト)
#3: DNA鎖 DNA (5'-D(*GP*AP*GP*GP*AP*TP*GP*AP*CP*GP*AP*TP*G)-3')


分子量: 4080.671 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Homo sapiens (ヒト)
#4: 化合物 ChemComp-ANP / PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER / AMP-PNP


分子量: 506.196 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H17N6O12P3
コメント: AMP-PNP, エネルギー貯蔵分子類似体*YM
#5: 化合物 ChemComp-EVP / (5S,5aR,8aR,9R)-9-(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)-8-oxo-5,5a,6,8,8a,9-hexahydrofuro[3',4':6,7]naphtho[2,3-d][1,3]dioxol -5-yl 4,6-O-[(1R)-ethylidene]-beta-D-glucopyranoside / Etoposide / VP-16 / エトポシド


分子量: 588.557 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C29H32O13 / コメント: 薬剤, 化学療法薬*YM
研究の焦点であるリガンドがあるかN

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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
1Etoposide-bound Entire Human Top2a in state 1COMPLEX#1-#30RECOMBINANT
2DNA topoisomerase 2-alphaCOMPLEX#11RECOMBINANT
3DNACOMPLEX#2-#31RECOMBINANT
分子量値: 0.205 MDa / 実験値: NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22Homo sapiens (ヒト)9606
33Homo sapiens (ヒト)9606
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID細胞
22Vaccinia virus Ankara (ウイルス)126794BHK21
33synthetic construct (人工物)32630
緩衝液pH: 8
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 95 % / 凍結前の試料温度: 283 K

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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 / 倍率（公称値）: 105000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 3000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm / Cs: 0.01 mm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 50 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Quantum LS / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.18rc4_3812: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2SerialEM画像取得
4GctfCTF補正
5RELION3.1CTF補正
6cryoSPARCv3CTF補正
9UCSF Chimeraモデルフィッティング
11PHENIXモデル精密化
12cryoSPARCv3初期オイラー角割当
13cryoSPARCv3最終オイラー角割当
14cryoSPARCv3分類
15cryoSPARCv3３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 1908092
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 4.64 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 26506 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL
原子モデル構築
IDPDB-ID 3D fitting-IDAccession codeInitial refinement model-IDSource nameタイプ
15GWK

5gwk

15GWK1PDBexperimental model
21ZXM

1zxm

11ZXM2PDBexperimental model
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 527.5 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00920511
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.01427943
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d13.4437909
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0753085
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0063339

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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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