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- PDB-8xby: The cryo-EM structure of the RAD51 L1 and L2 loops bound to the l... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8xby
タイトルThe cryo-EM structure of the RAD51 L1 and L2 loops bound to the linker DNA with the blunt end of the nucleosome
要素
  • DNA (5'-D(P*AP*AP*CP*GP*AP*AP*AP*AP*CP*GP*GP*CP*CP*AP*CP*CP*AP*CP*G)-3')
  • DNA (5'-D(P*CP*GP*TP*GP*GP*TP*GP*GP*CP*CP*GP*TP*TP*TP*TP*CP*GP*TP*T)-3')
  • DNA repair protein RAD51 homolog 1
キーワードDNA BINDING PROTEIN/DNA / Nucleosome / Recombinase / DNA BINDING PROTEIN-DNA Complex
機能・相同性
機能・相同性情報


presynaptic intermediate filament cytoskeleton / mitotic recombination-dependent replication fork processing / cellular response to camptothecin / chromosome organization involved in meiotic cell cycle / telomere maintenance via telomere lengthening / positive regulation of DNA ligation / nuclear ubiquitin ligase complex / double-strand break repair involved in meiotic recombination / cellular response to hydroxyurea / replication-born double-strand break repair via sister chromatid exchange ...presynaptic intermediate filament cytoskeleton / mitotic recombination-dependent replication fork processing / cellular response to camptothecin / chromosome organization involved in meiotic cell cycle / telomere maintenance via telomere lengthening / positive regulation of DNA ligation / nuclear ubiquitin ligase complex / double-strand break repair involved in meiotic recombination / cellular response to hydroxyurea / replication-born double-strand break repair via sister chromatid exchange / lateral element / DNA recombinase assembly / telomere maintenance via recombination / regulation of DNA damage checkpoint / mitotic recombination / DNA strand invasion / Impaired BRCA2 binding to PALB2 / DNA strand exchange activity / reciprocal meiotic recombination / single-stranded DNA helicase activity / Defective homologous recombination repair (HRR) due to BRCA1 loss of function / Defective HDR through Homologous Recombination Repair (HRR) due to PALB2 loss of BRCA1 binding function / Defective HDR through Homologous Recombination Repair (HRR) due to PALB2 loss of BRCA2/RAD51/RAD51C binding function / Homologous DNA Pairing and Strand Exchange / Resolution of D-loop Structures through Synthesis-Dependent Strand Annealing (SDSA) / Resolution of D-loop Structures through Holliday Junction Intermediates / ATP-dependent DNA damage sensor activity / HDR through Single Strand Annealing (SSA) / Impaired BRCA2 binding to RAD51 / regulation of double-strand break repair via homologous recombination / nuclear chromosome / condensed chromosome / DNA unwinding involved in DNA replication / replication fork processing / Transcriptional Regulation by E2F6 / Presynaptic phase of homologous DNA pairing and strand exchange / condensed nuclear chromosome / ATP-dependent activity, acting on DNA / meiotic cell cycle / male germ cell nucleus / interstrand cross-link repair / DNA polymerase binding / Meiotic recombination / cellular response to ionizing radiation / regulation of protein phosphorylation / double-strand break repair via homologous recombination / HDR through Homologous Recombination (HRR) / PML body / double-stranded DNA binding / site of double-strand break / single-stranded DNA binding / chromosome, telomeric region / DNA recombination / mitochondrial matrix / DNA repair / chromatin binding / centrosome / DNA damage response / chromatin / nucleolus / perinuclear region of cytoplasm / enzyme binding / ATP hydrolysis activity / protein-containing complex / mitochondrion / nucleoplasm / ATP binding / identical protein binding / nucleus / cytoplasm / cytosol
類似検索 - 分子機能
DNA recombination/repair protein Rad51 / DNA recombination and repair protein, RecA-like / DNA recombination and repair protein Rad51-like, C-terminal / Rad51 / DNA recombination and repair protein RecA, monomer-monomer interface / RecA family profile 2. / DNA recombination and repair protein RecA-like, ATP-binding domain / RecA family profile 1. / DNA repair Rad51/transcription factor NusA, alpha-helical / Helix-hairpin-helix domain ...DNA recombination/repair protein Rad51 / DNA recombination and repair protein, RecA-like / DNA recombination and repair protein Rad51-like, C-terminal / Rad51 / DNA recombination and repair protein RecA, monomer-monomer interface / RecA family profile 2. / DNA recombination and repair protein RecA-like, ATP-binding domain / RecA family profile 1. / DNA repair Rad51/transcription factor NusA, alpha-helical / Helix-hairpin-helix domain / ATPases associated with a variety of cellular activities / AAA+ ATPase domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA / DNA (> 10) / DNA (> 100) / DNA repair protein RAD51 homolog 1
類似検索 - 構成要素
生物種synthetic construct (人工物)
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: 7.8 Å
データ登録者Shioi, T. / Hatazawa, S. / Ogasawara, M. / Takizawa, Y. / Kurumizaka, H.
資金援助 日本, 5件
組織認可番号国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)JP22K06098 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)JP23H05475 日本
Japan Agency for Medical Research and Development (AMED)JP23ama121009 日本
Japan Science and TechnologyJPMJER1901 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)JP23K14134 日本
引用ジャーナル: Nature / 年: 2024
タイトル: Cryo-EM structures of RAD51 assembled on nucleosomes containing a DSB site.
著者: Takuro Shioi / Suguru Hatazawa / Eriko Oya / Noriko Hosoya / Wataru Kobayashi / Mitsuo Ogasawara / Takehiko Kobayashi / Yoshimasa Takizawa / Hitoshi Kurumizaka /
要旨: RAD51 is the central eukaryotic recombinase required for meiotic recombination and mitotic repair of double-strand DNA breaks (DSBs). However, the mechanism by which RAD51 functions at DSB sites in ...RAD51 is the central eukaryotic recombinase required for meiotic recombination and mitotic repair of double-strand DNA breaks (DSBs). However, the mechanism by which RAD51 functions at DSB sites in chromatin has remained elusive. Here we report the cryo-electron microscopy structures of human RAD51-nucleosome complexes, in which RAD51 forms ring and filament conformations. In the ring forms, the N-terminal lobe domains (NLDs) of RAD51 protomers are aligned on the outside of the RAD51 ring, and directly bind to the nucleosomal DNA. The nucleosomal linker DNA that contains the DSB site is recognized by the L1 and L2 loops-active centres that face the central hole of the RAD51 ring. In the filament form, the nucleosomal DNA is peeled by the RAD51 filament extension, and the NLDs of RAD51 protomers proximal to the nucleosome bind to the remaining nucleosomal DNA and histones. Mutations that affect nucleosome-binding residues of the RAD51 NLD decrease nucleosome binding, but barely affect DNA binding in vitro. Consistently, yeast Rad51 mutants with the corresponding mutations are substantially defective in DNA repair in vivo. These results reveal an unexpected function of the RAD51 NLD, and explain the mechanism by which RAD51 associates with nucleosomes, recognizes DSBs and forms the active filament in chromatin.
履歴
登録2023年12月7日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02024年3月27日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年4月3日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.22024年4月17日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last
改定 1.32024年4月24日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title
改定 1.42024年5月8日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title

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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
I: DNA (5'-D(P*AP*AP*CP*GP*AP*AP*AP*AP*CP*GP*GP*CP*CP*AP*CP*CP*AP*CP*G)-3')
J: DNA (5'-D(P*CP*GP*TP*GP*GP*TP*GP*GP*CP*CP*GP*TP*TP*TP*TP*CP*GP*TP*T)-3')
K: DNA repair protein RAD51 homolog 1
L: DNA repair protein RAD51 homolog 1
M: DNA repair protein RAD51 homolog 1


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)209,4215
ポリマ－209,4215
非ポリマー00
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: 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

#1: DNA鎖 DNA (5'-D(P*AP*AP*CP*GP*AP*AP*AP*AP*CP*GP*GP*CP*CP*AP*CP*CP*AP*CP*G)-3')


分子量: 48595.086 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) synthetic construct (人工物) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
#2: DNA鎖 DNA (5'-D(P*CP*GP*TP*GP*GP*TP*GP*GP*CP*CP*GP*TP*TP*TP*TP*CP*GP*TP*T)-3')


分子量: 48952.062 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) synthetic construct (人工物) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
#3: タンパク質 DNA repair protein RAD51 homolog 1 / HsRAD51 / hRAD51 / RAD51 homolog A


分子量: 37291.398 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: RAD51, RAD51A, RECA / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: Q06609

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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: RAD51-nucleosome complex / タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
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）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 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

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 7.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 10869 / 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)

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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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