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基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 8t7e | ||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of the Backtracking Initiation Complex (VII) of Human Mitochondrial DNA Polymerase Gamma | ||||||
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![]() | Transferase/DNA / Mitochondrial DNA Polymerase / DNA Proofreading / Backtracking / Mismatch repair / REPLICATION / Transferase-DNA complex | ||||||
機能・相同性 | ![]() gamma DNA polymerase complex / mitochondrial DNA replication / positive regulation of DNA-directed DNA polymerase activity / single-stranded DNA 3'-5' DNA exonuclease activity / 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 / DNA metabolic process / DNA replication proofreading / DNA polymerase processivity factor activity / mitochondrial nucleoid / 付加脱離酵素(リアーゼ); 炭素-酸素リアーゼ類; その他の炭素-酸素リアーゼ ...gamma DNA polymerase complex / mitochondrial DNA replication / positive regulation of DNA-directed DNA polymerase activity / single-stranded DNA 3'-5' DNA exonuclease activity / 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 / DNA metabolic process / DNA replication proofreading / DNA polymerase processivity factor activity / mitochondrial nucleoid / 付加脱離酵素(リアーゼ); 炭素-酸素リアーゼ類; その他の炭素-酸素リアーゼ / 5'-deoxyribose-5-phosphate lyase activity / DNA polymerase binding / 3'-5' exonuclease activity / base-excision repair, gap-filling / Transcriptional activation of mitochondrial biogenesis / base-excision repair / DNA-templated DNA replication / protease binding / double-stranded DNA binding / in utero embryonic development / DNA-directed DNA polymerase / DNA-directed DNA polymerase activity / mitochondrial matrix / intracellular membrane-bounded organelle / chromatin binding / protein-containing complex / mitochondrion / DNA binding / identical protein binding / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | ||||||
生物種 | ![]() 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: 3.08 Å | ||||||
![]() | Nayak, A.R. / Buchel, G. / Herbine, K.H. / Sarfallah, A. / Sokolova, V.O. / Zamudio-Ochoa, A. / Temiakov, D. | ||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() タイトル: Structural basis for DNA proofreading. 著者: Gina Buchel / Ashok R Nayak / Karl Herbine / Azadeh Sarfallah / Viktoriia O Sokolova / Angelica Zamudio-Ochoa / Dmitry Temiakov / ![]() 要旨: DNA polymerase (DNAP) can correct errors in DNA during replication by proofreading, a process critical for cell viability. However, the mechanism by which an erroneously incorporated base ...DNA polymerase (DNAP) can correct errors in DNA during replication by proofreading, a process critical for cell viability. However, the mechanism by which an erroneously incorporated base translocates from the polymerase to the exonuclease site and the corrected DNA terminus returns has remained elusive. Here, we present an ensemble of nine high-resolution structures representing human mitochondrial DNA polymerase Gamma, Polγ, captured during consecutive proofreading steps. The structures reveal key events, including mismatched base recognition, its dissociation from the polymerase site, forward translocation of DNAP, alterations in DNA trajectory, repositioning and refolding of elements for primer separation, DNAP backtracking, and displacement of the mismatched base into the exonuclease site. Altogether, our findings suggest a conserved 'bolt-action' mechanism of proofreading based on iterative cycles of DNAP translocation without dissociation from the DNA, facilitating primer transfer between catalytic sites. Functional assays and mutagenesis corroborate this mechanism, connecting pathogenic mutations to crucial structural elements in proofreading steps. | ||||||
履歴 |
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構造の表示
構造ビューア | 分子: ![]() ![]() |
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ダウンロードとリンク
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ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | ![]() | 371.6 KB | 表示 | ![]() |
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PDB形式 | ![]() | 287.8 KB | 表示 | ![]() |
PDBx/mmJSON形式 | ![]() | ツリー表示 | ![]() | |
その他 | ![]() |
-検証レポート
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
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-関連構造データ
関連構造データ | ![]() 41091MC ![]() 8g5iC ![]() 8g5jC ![]() 8g5kC ![]() 8g5lC ![]() 8g5mC ![]() 8g5nC ![]() 8g5oC ![]() 8g5pC C: 同じ文献を引用 ( M: このデータのモデリングに利用したマップデータ |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性 ![]() |
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リンク
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集合体
登録構造単位 | ![]()
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1 |
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要素
#1: タンパク質 | 分子量: 139730.703 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() 発現宿主: ![]() ![]() 組織 (発現宿主): Ovary / 参照: UniProt: P54098, DNA-directed DNA polymerase | ||||
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#2: タンパク質 | 分子量: 54991.000 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() #3: DNA鎖 | | 分子量: 6209.018 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物) #4: DNA鎖 | | 分子量: 7894.083 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物) |
-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 |
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試料調製
構成要素 | 名称: Cryo-EM map of the Backtracking Initiation Complex (VII) of Human Mitochondrial DNA Polymerase Gamma タイプ: COMPLEX 詳細: Human mitochondrial DNA polymerase PolG (wild type) assembled on a DNA-DNA scaffold Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT |
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分子量 | 値: 0.362 MDa / 実験値: YES |
由来(天然) | 生物種: ![]() |
由来(組換発現) | 生物種: ![]() ![]() |
緩衝液 | pH: 7.9 詳細: 10 mM Tris, pH 7.9, 100 mM NaCl, 10 mM DTT, and 2 mM MgCl2 |
試料 | 濃度: 0.52 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES 詳細: 2 uM complex of the wild type PolG and DNA-DNA scaffold containing a mismatched base |
試料支持 | グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: UltrAuFoil R1.2/1.3 |
急速凍結 | 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 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 |
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顕微鏡 | モデル: FEI TITAN KRIOS |
電子銃 | 電子線源: ![]() |
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): 18000 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 500 nm / Cs: 2.7 mm |
試料ホルダ | 凍結剤: NITROGEN |
撮影 | 電子線照射量: 70 e/Å2 / 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: 2 / 実像数: 10572 |
電子光学装置 | エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV |
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解析
EMソフトウェア | 名称: PHENIX / バージョン: 1.21rc1_4985: / カテゴリ: モデル精密化 | ||||||||||||||||||||||||
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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: 14667792 | ||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: C1 (非対称) | ||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.08 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 494098 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL | ||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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