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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 7pmk | ||||||||||||
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タイトル | S. cerevisiae replisome-SCF(Dia2) complex bound to double-stranded DNA (conformation I) | ||||||||||||
要素 |
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キーワード | REPLICATION / Genome stability / DNA replication / Ubiquitination / termination / replisome / cryo-EM / CMG / SCF(Dia2) | ||||||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 mitotic DNA replication termination / maintenance of DNA repeat elements / DNA-templated DNA replication maintenance of fidelity / gene conversion / Unwinding of DNA / invasive growth in response to glucose limitation / replication fork arrest / cell cycle / DNA replication initiation / meiotic chromosome segregation ...mitotic DNA replication termination / maintenance of DNA repeat elements / DNA-templated DNA replication maintenance of fidelity / gene conversion / Unwinding of DNA / invasive growth in response to glucose limitation / replication fork arrest / cell cycle / DNA replication initiation / meiotic chromosome segregation / protein-containing complex disassembly / MCM core complex / Assembly of the pre-replicative complex / Switching of origins to a post-replicative state / epsilon DNA polymerase complex / DNA strand elongation involved in mitotic DNA replication / MCM complex binding / GINS complex / nuclear DNA replication / mitotic DNA replication preinitiation complex assembly / premeiotic DNA replication / pre-replicative complex assembly involved in nuclear cell cycle DNA replication / SUMO binding / Activation of the pre-replicative complex / mitotic DNA replication / CMG complex / DNA replication checkpoint signaling / nuclear pre-replicative complex / nucleotide-excision repair, DNA gap filling / establishment of mitotic sister chromatid cohesion / single-stranded DNA 3'-5' DNA exonuclease activity / Activation of ATR in response to replication stress / DNA replication preinitiation complex / MCM complex / replication fork protection complex / DNA replication proofreading / Termination of translesion DNA synthesis / mitotic DNA replication checkpoint signaling / double-strand break repair via break-induced replication / mitotic DNA replication initiation / single-stranded DNA helicase activity / mitotic intra-S DNA damage checkpoint signaling / silent mating-type cassette heterochromatin formation / DNA strand elongation involved in DNA replication / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素; 5'-リン酸モノエステル産生エンドデオキシリボヌクレアーゼ / SCF ubiquitin ligase complex / mitotic sister chromatid cohesion / SCF-dependent proteasomal ubiquitin-dependent protein catabolic process / 3'-5' DNA helicase activity / leading strand elongation / DNA unwinding involved in DNA replication / replication fork processing / nuclear replication fork / regulation of DNA replication / DNA replication origin binding / cullin family protein binding / Dual incision in TC-NER / subtelomeric heterochromatin formation / DNA replication initiation / error-prone translesion synthesis / base-excision repair, gap-filling / DNA helicase activity / replication fork / meiotic cell cycle / helicase activity / base-excision repair / DNA-templated DNA replication / double-strand break repair via nonhomologous end joining / double-strand break repair / single-stranded DNA binding / mitotic cell cycle / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / double-stranded DNA binding / ubiquitin-dependent protein catabolic process / DNA helicase / DNA replication / chromosome, telomeric region / DNA-directed DNA polymerase / DNA-directed DNA polymerase activity / hydrolase activity / protein ubiquitination / DNA repair / mRNA binding / nucleotide binding / chromatin binding / ATP hydrolysis activity / DNA binding / zinc ion binding / nucleoplasm / ATP binding / nucleus / metal ion binding / cytosol / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | ||||||||||||
生物種 | Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) Synthetic construct (人工物) | ||||||||||||
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: 3.2 Å | ||||||||||||
データ登録者 | Jenkyn-Bedford, M. / Yeeles, J.T.P. / Deegan, T.D. | ||||||||||||
資金援助 | 英国, 3件
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引用 | ジャーナル: Nature / 年: 2021 タイトル: A conserved mechanism for regulating replisome disassembly in eukaryotes. 著者: Michael Jenkyn-Bedford / Morgan L Jones / Yasemin Baris / Karim P M Labib / Giuseppe Cannone / Joseph T P Yeeles / Tom D Deegan / 要旨: Replisome disassembly is the final step of eukaryotic DNA replication and is triggered by ubiquitylation of the CDC45-MCM-GINS (CMG) replicative helicase. Despite being driven by evolutionarily ...Replisome disassembly is the final step of eukaryotic DNA replication and is triggered by ubiquitylation of the CDC45-MCM-GINS (CMG) replicative helicase. Despite being driven by evolutionarily diverse E3 ubiquitin ligases in different eukaryotes (SCF in budding yeast, CUL2 in metazoa), replisome disassembly is governed by a common regulatory principle, in which ubiquitylation of CMG is suppressed before replication termination, to prevent replication fork collapse. Recent evidence suggests that this suppression is mediated by replication fork DNA. However, it is unknown how SCF and CUL2 discriminate terminated from elongating replisomes, to selectively ubiquitylate CMG only after termination. Here we used cryo-electron microscopy to solve high-resolution structures of budding yeast and human replisome-E3 ligase assemblies. Our structures show that the leucine-rich repeat domains of Dia2 and LRR1 are structurally distinct, but bind to a common site on CMG, including the MCM3 and MCM5 zinc-finger domains. The LRR-MCM interaction is essential for replisome disassembly and, crucially, is occluded by the excluded DNA strand at replication forks, establishing the structural basis for the suppression of CMG ubiquitylation before termination. Our results elucidate a conserved mechanism for the regulation of replisome disassembly in eukaryotes, and reveal a previously unanticipated role for DNA in preserving replisome integrity. | ||||||||||||
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構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
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PDBx/mmCIF形式 | 7pmk.cif.gz | 1.7 MB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb7pmk.ent.gz | 表示 | PDB形式 | |
PDBx/mmJSON形式 | 7pmk.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
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文書・要旨 | 7pmk_validation.pdf.gz | 1.3 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 7pmk_full_validation.pdf.gz | 1.3 MB | 表示 | |
XML形式データ | 7pmk_validation.xml.gz | 200.3 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 7pmk_validation.cif.gz | 324.5 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/pm/7pmk ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/pm/7pmk | HTTPS FTP |
-関連構造データ
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-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
-DNA replication licensing factor ... , 5種, 5分子 23467
#1: タンパク質 | 分子量: 98911.539 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) 遺伝子: PACBIOSEQ_LOCUS187, PACBIOSEQ_LOCUS193, PACBIOSEQ_LOCUS195, PACBIOSEQ_LOCUS196, SCNYR20_0007007400, SCP684_0007007100 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: A0A6A5Q1S9, DNA helicase |
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#2: タンパク質 | 分子量: 111987.562 Da / 分子数: 1 / 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 | 分子量: 105138.375 Da / 分子数: 1 / 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 |
#5: タンパク質 | 分子量: 113110.211 Da / 分子数: 1 / 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 | 分子量: 95049.875 Da / 分子数: 1 / 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, PACBIOSEQ_LOCUS429 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: A0A6A5Q4N0, DNA helicase |
-タンパク質 , 7種, 9分子 5EFGHKLXY
#4: タンパク質 | 分子量: 86505.734 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) 遺伝子: PACBIOSEQ_LOCUS4054, PACBIOSEQ_LOCUS4112, PACBIOSEQ_LOCUS4129, PACBIOSEQ_LOCUS4153, PACBIOSEQ_LOCUS4202, SCNYR20_0004029000, SCP684_0004028600 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: A0A6A5PUY8, DNA helicase | ||||||||
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#11: タンパク質 | 分子量: 75154.703 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) 遺伝子: CDC45, SLD4, YLR103C, L8004.11 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: Q08032 | ||||||||
#12: タンパク質 | 分子量: 108610.148 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) 遺伝子: SCNYR20_0005036600 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: A0A6A5Q5Y5 #15: タンパク質 | | 分子量: 22357.270 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) 遺伝子: PACBIOSEQ_LOCUS1258, PACBIOSEQ_LOCUS1259, PACBIOSEQ_LOCUS1261, PACBIOSEQ_LOCUS1263, PACBIOSEQ_LOCUS1270, PACBIOSEQ_LOCUS1277, PACBIOSEQ_LOCUS1282, SCNYR20_0001050400, SCP684_0001049800 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: A0A6A5Q435 #16: タンパク質 | | 分子量: 85368.844 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) 遺伝子: DIA2, YOR080W, YOR29-31 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: Q08496 #19: タンパク質 | | 分子量: 141296.875 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) 遺伝子: TOF1, YNL273W, N0636 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: P53840 #20: タンパク質 | | 分子量: 36588.758 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) 遺伝子: CSM3, YMR048W, YM9796.01 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: Q04659 |
-DNA replication complex GINS protein ... , 4種, 4分子 ABCD
#7: タンパク質 | 分子量: 24230.576 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) 遺伝子: PACBIOSEQ_LOCUS944, PACBIOSEQ_LOCUS956, PACBIOSEQ_LOCUS958, SCNYR20_0001022500, SCP684_0001022000 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: A0A6A5Q203 |
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#8: タンパク質 | 分子量: 25096.807 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) 遺伝子: PACBIOSEQ_LOCUS3163, PACBIOSEQ_LOCUS3191, PACBIOSEQ_LOCUS3224, PACBIOSEQ_LOCUS3231, PACBIOSEQ_LOCUS3255, SCNYR20_0009012300, SCP684_0009011800 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: A0A6A5PX40 |
#9: タンパク質 | 分子量: 22004.160 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) 遺伝子: PACBIOSEQ_LOCUS5150, PACBIOSEQ_LOCUS5239, PACBIOSEQ_LOCUS5244, PACBIOSEQ_LOCUS5270, PACBIOSEQ_LOCUS5331 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: A0A6L1BWJ4 |
#10: タンパク質 | 分子量: 33983.617 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) 遺伝子: SLD5, YDR489W / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: Q03406 |
-DNA鎖 , 2種, 2分子 IJ
#13: DNA鎖 | 分子量: 37688.645 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Synthetic construct (人工物) |
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#14: DNA鎖 | 分子量: 35259.238 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Synthetic construct (人工物) |
-DNA polymerase epsilon ... , 2種, 2分子 QR
#17: タンパク質 | 分子量: 255890.422 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) 遺伝子: POL2, DUN2, YNL262W, N0825 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) 参照: UniProt: P21951, DNA-directed DNA polymerase, 加水分解酵素; エステル加水分解酵素; 5'-リン酸モノエステル産生エンドデオキシリボヌクレアーゼ |
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#18: タンパク質 | 分子量: 78425.852 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) 遺伝子: DPB2, YPR175W, P9705.7 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: P24482 |
-非ポリマー , 3種, 13分子
#21: 化合物 | #22: 化合物 | #23: 化合物 | ChemComp-ZN / |
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-詳細
研究の焦点であるリガンドがあるか | Y |
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-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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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 |
-試料調製
構成要素 |
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分子量 | 実験値: NO | ||||||||||||||||||||||||||||
由来(天然) |
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由来(組換発現) |
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緩衝液 | pH: 7.6 | ||||||||||||||||||||||||||||
試料 | 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES | ||||||||||||||||||||||||||||
試料支持 | 詳細: 15 mA / グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 400 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R2/2 | ||||||||||||||||||||||||||||
急速凍結 | 凍結剤: ETHANE / 詳細: Manual plunger |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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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): 81000 X / 最大 デフォーカス(公称値): 2200 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 400 nm / アライメント法: COMA FREE |
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 | 平均露光時間: 4 sec. / 電子線照射量: 38.8 e/Å2 フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k) 実像数: 12730 |
電子光学装置 | エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV |
-解析
EMソフトウェア |
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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: 2160000 | ||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 369254 詳細: Composite map produced from individual cryo-EM density maps (resolutions 3.2 - 4.0 A) using Phenix combine_focused_maps. See publication for details. 対称性のタイプ: POINT |