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万見
- PDB-8foc: Cryo-EM structure of S. cerevisiae DNA polymerase alpha-primase i... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8foc
タイトルCryo-EM structure of S. cerevisiae DNA polymerase alpha-primase in Apo state conformation I
要素
  • DNA polymerase
  • DNA polymerase alpha subunit B
  • DNA primase
  • DNA primase large subunit
キーワードDNA BINDING PROTEIN / DNA polymerase / primase / DNA replication
機能・相同性
機能・相同性情報


alpha DNA polymerase:primase complex / DNA primase activity / lagging strand elongation / DNA replication, synthesis of primer / mitotic DNA replication initiation / leading strand elongation / DNA replication origin binding / DNA replication initiation / 転移酵素; リンを含む基を移すもの; 核酸を移すもの / single-stranded DNA binding ...alpha DNA polymerase:primase complex / DNA primase activity / lagging strand elongation / DNA replication, synthesis of primer / mitotic DNA replication initiation / leading strand elongation / DNA replication origin binding / DNA replication initiation / 転移酵素; リンを含む基を移すもの; 核酸を移すもの / single-stranded DNA binding / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / DNA-directed DNA polymerase / DNA-directed DNA polymerase activity / nucleotide binding / chromatin binding / DNA binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
DNA polymerase alpha subunit B N-terminal / DNA polymerase alpha, subunit B, N-terminal / DNA polymerase alpha, subunit B / DNA primase, small subunit, eukaryotic/archaeal / DNA primase, large subunit, eukaryotic / DNA primase, small subunit / DNA primase small subunit / DNA primase large subunit, eukaryotic/archaeal / DNA polymerase alpha catalytic subunit, N-terminal domain / DNA polymerase alpha, zinc finger domain superfamily ...DNA polymerase alpha subunit B N-terminal / DNA polymerase alpha, subunit B, N-terminal / DNA polymerase alpha, subunit B / DNA primase, small subunit, eukaryotic/archaeal / DNA primase, large subunit, eukaryotic / DNA primase, small subunit / DNA primase small subunit / DNA primase large subunit, eukaryotic/archaeal / DNA polymerase alpha catalytic subunit, N-terminal domain / DNA polymerase alpha, zinc finger domain superfamily / Eukaryotic and archaeal DNA primase, large subunit / DNA Polymerase alpha zinc finger / DNA polymerase alpha subunit p180 N terminal / Zinc finger, DNA-directed DNA polymerase, family B, alpha / DNA polymerase alpha catalytic subunit, catalytic domain / DNA polymerase alpha/delta/epsilon, subunit B / DNA polymerase alpha/epsilon subunit B / DNA polymerase family B, thumb domain / DNA polymerase family B signature. / DNA-directed DNA polymerase, family B, conserved site / DNA polymerase family B / DNA polymerase family B, exonuclease domain / DNA-directed DNA polymerase, family B, exonuclease domain / DNA-directed DNA polymerase, family B, multifunctional domain / DNA polymerase, palm domain superfamily / DNA polymerase type-B family / DNA-directed DNA polymerase, family B / Ribonuclease H superfamily / Ribonuclease H-like superfamily / DNA/RNA polymerase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
IRON/SULFUR CLUSTER / DNA primase large subunit / DNA polymerase / DNA primase / DNA polymerase alpha subunit B
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: 3.7 Å
データ登録者Yuan, Z. / Georgescu, R. / Li, H. / O'Donnell, M.
資金援助 米国, 3件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM131754 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM115809 米国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI)M.E.O. 米国
引用
ジャーナル: Nat Commun / 年: 2023
タイトル: Molecular choreography of primer synthesis by the eukaryotic Pol α-primase.
著者: Zuanning Yuan / Roxana Georgescu / Huilin Li / Michael E O'Donnell /
要旨: The eukaryotic polymerase α (Pol α) synthesizes an RNA-DNA hybrid primer of 20-30 nucleotides. Pol α is composed of Pol1, Pol12, Primase 1 (Pri1), and Pri2. Pol1 and Pri1 contain the DNA ...The eukaryotic polymerase α (Pol α) synthesizes an RNA-DNA hybrid primer of 20-30 nucleotides. Pol α is composed of Pol1, Pol12, Primase 1 (Pri1), and Pri2. Pol1 and Pri1 contain the DNA polymerase and RNA primase activities, respectively. It has been unclear how Pol α hands over an RNA primer from Pri1 to Pol1 for DNA primer extension, and how the primer length is defined. Here we report the cryo-EM analysis of yeast Pol α in the apo, primer initiation, primer elongation, RNA primer hand-off from Pri1 to Pol1, and DNA extension states, revealing a series of very large movements. We reveal a critical point at which Pol1-core moves to take over the 3'-end of the RNA from Pri1. DNA extension is limited by a spiral motion of Pol1-core. Since both Pri1 and Pol1-core are flexibly attached to a stable platform, primer growth produces stress that limits the primer length.
#1: ジャーナル: bioRxiv / 年: 2023
タイトル: Molecular choreography of primer synthesis by the eukaryotic Pol α-primase.
著者: Zuanning Yuan / Roxana Georgescu / Huilin Li / Michael E O'Donnell /
要旨: The eukaryotic polymerase α (Pol α) is a dual-function DNA polymerase/primase complex that synthesizes an RNA-DNA hybrid primer of 20-30 nucleotides for DNA replication. Pol α is composed of Pol1, ...The eukaryotic polymerase α (Pol α) is a dual-function DNA polymerase/primase complex that synthesizes an RNA-DNA hybrid primer of 20-30 nucleotides for DNA replication. Pol α is composed of Pol1, Pol12, Primase 1 (Pri1), and Pri2, with Pol1 and Pri1 containing the DNA polymerase activity and RNA primase activity, respectively, whereas Pol12 and Pri2 serve a structural role. It has been unclear how Pol α hands over an RNA primer made by Pri1 to Pol1 for DNA primer extension, and how the primer length is defined, perhaps due to the difficulty in studying the highly mobile structure. Here we report a comprehensive cryo-EM analysis of the intact 4-subunit yeast Pol α in the apo, primer initiation, primer elongation, RNA primer hand-off from Pri1 to Pol1, and DNA extension states in a 3.5 Å - 5.6 Å resolution range. We found that Pol α is a three-lobed flexible structure. Pri2 functions as a flexible hinge that holds together the catalytic Pol1-core, and the noncatalytic Pol1 CTD that binds to Pol 12 to form a stable platform upon which the other components are organized. In the apo state, Pol1-core is sequestered on the Pol12-Pol1-CTD platform, and Pri1 is mobile perhaps in search of a template. Upon binding a ssDNA template, a large conformation change is induced that enables Pri1 to perform RNA synthesis, and positions Pol1-core to accept the future RNA primed site 50 Å upstream of where Pri1 binds. We reveal in detail the critical point at which Pol1-core takes over the 3'-end of the RNA from Pri1. DNA primer extension appears limited by the spiral motion of Pol1-core while Pri2-CTD stably holds onto the 5' end of the RNA primer. Since both Pri1 and Pol1-core are attached via two linkers to the platform, primer growth will produce stress within this "two-point" attachment that may limit the length of the RNA-DNA hybrid primer. Hence, this study reveals the large and dynamic series of movements that Pol α undergoes to synthesize a primer for DNA replication.
履歴
登録2022年12月30日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年5月31日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年3月13日Group: Data collection / Database references
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / citation / citation_author

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構造の表示

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 primase large subunit
A: DNA primase
C: DNA polymerase alpha subunit B
1: DNA polymerase
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)356,3545
ポリマ－356,0034
非ポリマー3521
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

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要素

#1: タンパク質 DNA primase large subunit


分子量: 62348.551 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: PRI2, GI527_G0003596 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: A0A6A5PVV0
#2: タンパク質 DNA primase


分子量: 47760.367 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: PRI1 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: A0A8H4C1R0
#3: タンパク質 DNA polymerase alpha subunit B


分子量: 78865.938 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: POL12, GI527_G0000165 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: A0A8H4F983
#4: タンパク質 DNA polymerase


分子量: 167027.766 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: POL1 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: A0A8H4BVQ7
#5: 化合物 ChemComp-SF4 / IRON/SULFUR CLUSTER


分子量: 351.640 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Fe4S4
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

構成要素名称: DNA polymerase alpha/primase complex / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#4 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
由来(組換発現)生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
緩衝液pH: 7.4
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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1500 nm
撮影電子線照射量: 60 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.20.1_4487: / 分類: 精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 263795 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.01618963
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.37425647
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d4.4062513
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0472823
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0083333

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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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