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万見
- PDB-8wt7: Cryo-EM structure of the IS621 recombinase in complex with bridge... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8wt7
タイトルCryo-EM structure of the IS621 recombinase in complex with bridge RNA, donor DNA, and target DNA in the pre-strand exchange locked state
要素
  • (donor DNA) x 2
  • (target DNA) x 2
  • IS621 transposase
  • bridge RNA
キーワードRECOMBINATION/RNA/DNA / Holliday junction / RNA dependent recombinase / RECOMBINATION / RECOMBINATION-RNA-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


transposase activity / DNA transposition / DNA binding
類似検索 - 分子機能
Transposase, IS111A/IS1328/IS1533, N-terminal / Transposase, IS116/IS110/IS902 / : / Transposase / Transposase IS116/IS110/IS902 family
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA / DNA (> 10) / RNA / RNA (> 10) / RNA (> 100) / IS621 transposase
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (大腸菌)
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: 2.7 Å
データ登録者Hiraizumi, M. / Yamashita, K. / Nishimasu, H.
資金援助 日本, 2件
組織認可番号国
Japan Science and TechnologyJPMJCR23B6 日本
Other privateInamori Foundation
引用ジャーナル: Nature / 年: 2024
タイトル: Structural mechanism of bridge RNA-guided recombination.
著者: Masahiro Hiraizumi / Nicholas T Perry / Matthew G Durrant / Teppei Soma / Naoto Nagahata / Sae Okazaki / Januka S Athukoralage / Yukari Isayama / James J Pai / April Pawluk / Silvana ...著者: Masahiro Hiraizumi / Nicholas T Perry / Matthew G Durrant / Teppei Soma / Naoto Nagahata / Sae Okazaki / Januka S Athukoralage / Yukari Isayama / James J Pai / April Pawluk / Silvana Konermann / Keitaro Yamashita / Patrick D Hsu / Hiroshi Nishimasu /
要旨: Insertion sequence (IS) elements are the simplest autonomous transposable elements found in prokaryotic genomes. We recently discovered that IS110 family elements encode a recombinase and a non- ...Insertion sequence (IS) elements are the simplest autonomous transposable elements found in prokaryotic genomes. We recently discovered that IS110 family elements encode a recombinase and a non-coding bridge RNA (bRNA) that confers modular specificity for target DNA and donor DNA through two programmable loops. Here we report the cryo-electron microscopy structures of the IS110 recombinase in complex with its bRNA, target DNA and donor DNA in three different stages of the recombination reaction cycle. The IS110 synaptic complex comprises two recombinase dimers, one of which houses the target-binding loop of the bRNA and binds to target DNA, whereas the other coordinates the bRNA donor-binding loop and donor DNA. We uncovered the formation of a composite RuvC-Tnp active site that spans the two dimers, positioning the catalytic serine residues adjacent to the recombination sites in both target and donor DNA. A comparison of the three structures revealed that (1) the top strands of target and donor DNA are cleaved at the composite active sites to form covalent 5'-phosphoserine intermediates, (2) the cleaved DNA strands are exchanged and religated to create a Holliday junction intermediate, and (3) this intermediate is subsequently resolved by cleavage of the bottom strands. Overall, this study reveals the mechanism by which a bispecific RNA confers target and donor DNA specificity to IS110 recombinases for programmable DNA recombination.
履歴
登録2023年10月18日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02024年6月26日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年7月10日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.title / _citation.year / _em_admin.last_update
改定 1.22024年7月17日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _em_admin.last_update

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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
A: IS621 transposase
B: IS621 transposase
C: IS621 transposase
D: IS621 transposase
E: bridge RNA
F: bridge RNA
G: target DNA
H: target DNA
I: donor DNA
J: donor DNA
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)312,78612
ポリマ－312,73810
非ポリマー492
水724
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: 電子顕微鏡法, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

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DNA鎖 , 4種, 4分子 GHIJ

#3: DNA鎖 target DNA


分子量: 11659.493 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成
詳細: The linkage between 25G and 26G has been cleaved by IS621.
由来: (合成) Escherichia coli (大腸菌)
#4: DNA鎖 target DNA


分子量: 11703.487 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Escherichia coli (大腸菌)
#5: DNA鎖 donor DNA


分子量: 13507.688 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成
詳細: The linkage between 20I and 21I has been cleaved by IS621.
由来: (合成) Escherichia coli (大腸菌)
#6: DNA鎖 donor DNA


分子量: 13587.737 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Escherichia coli (大腸菌)

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タンパク質 / RNA鎖 , 2種, 6分子 ABCDEF

#1: タンパク質
IS621 transposase


分子量: 36735.355 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌)
遺伝子: O3K_03330, O3K_03970, O3K_05990, O3K_07835, O3K_09380, O3K_16710, O3K_17245, O3K_20600, O3K_22425
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: A0A0E0Y1P1
#2: RNA鎖 bridge RNA


分子量: 57668.918 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 発現宿主: synthetic construct (人工物)

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非ポリマー , 2種, 6分子

#7: 化合物 ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#8: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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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

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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: The IS621 recombinase in complex with bridge RNA, donor DNA, and target DNA in the pre-strand exchange locked state
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#6 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
由来(組換発現)生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
緩衝液pH: 7.5
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）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm
撮影電子線照射量: 49.3 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

EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
4cryoSPARCCTF補正
9Servalcatモデル精密化
10cryoSPARC初期オイラー角割当
11cryoSPARC最終オイラー角割当
12cryoSPARC分類
13cryoSPARC３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 2.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 875289 / 対称性のタイプ: POINT

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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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