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- PDB-9o7o: CryoEM structure of M. mazei topoisomerase VI(A-E342Q)-minicircle... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9o7o
タイトルCryoEM structure of M. mazei topoisomerase VI(A-E342Q)-minicircle DNA complex in asymmetric state
要素
  • (Type 2 DNA topoisomerase 6 subunit ...) x 2
  • Minicircle DNA (arbitrary model sequence)
キーワードISOMERASE/DNA / TOPRIM / GHKL / minicircle DNA / Spo11 / ISOMERASE-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


DNA topoisomerase type II (double strand cut, ATP-hydrolyzing) activity / DNA topoisomerase (ATP-hydrolysing) / DNA topological change / chromosome / DNA replication / magnesium ion binding / DNA binding / ATP binding
類似検索 - 分子機能
DNA topoisomerase VI, subunit B, C-terminal / Type 2 DNA topoisomerase 6 subunit B C-terminal domain / DNA topoisomerase VI, subunit A / : / All-beta domain in DNA topoisomerase VI alpha subunit / Spo11/DNA topoisomerase VI subunit A / Spo11/DNA topoisomerase VI, subunit A, N-terminal / Topoisomerase 6 subunit A/Spo11, TOPRIM domain / Spo11/DNA topoisomerase VI subunit A superfamily / Type IIB DNA topoisomerase ...DNA topoisomerase VI, subunit B, C-terminal / Type 2 DNA topoisomerase 6 subunit B C-terminal domain / DNA topoisomerase VI, subunit A / : / All-beta domain in DNA topoisomerase VI alpha subunit / Spo11/DNA topoisomerase VI subunit A / Spo11/DNA topoisomerase VI, subunit A, N-terminal / Topoisomerase 6 subunit A/Spo11, TOPRIM domain / Spo11/DNA topoisomerase VI subunit A superfamily / Type IIB DNA topoisomerase / Topoisomerase 6 subunit A/Spo11, Toprim domain / Topoisomerase (Topo) IIB-type catalytic domain profile. / DNA topoisomerase VI, subunit B / DNA topoisomerase VI, subunit B, transducer / Topoisomerase VI B subunit, transducer / Histidine kinase-, DNA gyrase B-, and HSP90-like ATPase / Histidine kinase-like ATPases / Histidine kinase/HSP90-like ATPase / Histidine kinase/HSP90-like ATPase superfamily / Ribosomal protein S13-like, H2TH / Ribosomal protein S5 domain 2-type fold, subgroup / Ribosomal protein S5 domain 2-type fold / Winged helix-like DNA-binding domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER / : / DNA / DNA (> 10) / Type 2 DNA topoisomerase 6 subunit A / Type 2 DNA topoisomerase 6 subunit B
類似検索 - 構成要素
生物種Methanosarcina mazei Go1 (古細菌)
unidentified (未定義)
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Richman, D.E. / Berger, J.M.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)5R35 CA263778 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)1F32 GM128269 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2026
タイトル: Supercoiled DNA recognition and cleavage control in topoisomerase VI.
著者: Daniel E Richman / Timothy J Wendorff / Fahad Rashid / Curtis Beck / Qianyun Yan / Haley R Johnson / Ryan A Eckerty / Jonathan M Fogg / Matthew L Baker / Lynn Zechiedrich / James M Berger /
要旨: Type II topoisomerases modulate DNA supercoiling and resolve chromosome entanglements. Type IIB topoisomerases, exemplified by DNA topoisomerase VI (Top6), are used by plants and archaea to support ...Type II topoisomerases modulate DNA supercoiling and resolve chromosome entanglements. Type IIB topoisomerases, exemplified by DNA topoisomerase VI (Top6), are used by plants and archaea to support endoreduplication and cell proliferation, respectively; homologs of Top6 further serve to initiate meiotic recombination in eukaryotes and constitute the nuclease portion of MksBEFG/Wadjet/Gabija bacterial defense systems. To understand how such factors act upon DNA, we determine structures of Top6 bound to supercoiled minicircles in cleaved and uncleaved states using single-particle electron cryo-microscopy. The structures show that Top6 binds a curved 74 bp region of the supercoiled minicircle DNA and that it cuts at a distinct deformability motif, explaining its preference for supercoiled substrates and highlighting the role of DNA plasticity in cleavage site selection. Dynamic protein-DNA interactions and an unanticipated tension sensor help recognize bent DNA and couple ATPase disposition to cleavage state activation. Our observations explain how DNA recognition and cleavage by type II topoisomerases are regulated by interdependent structural changes in DNA and the enzyme.
履歴
登録2025年4月15日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02026年2月25日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月25日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月25日Data content type: Additional map / Part number: 1 / Data content type: Additional map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月25日Data content type: Additional map / Part number: 2 / Data content type: Additional map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月25日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月25日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月25日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月25日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月25日Data content type: Mask / Part number: 1 / Data content type: Mask / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月25日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12026年3月4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_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID / _em_admin.last_update
改定 1.12026年3月4日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Database references / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / EM metadata / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Data content type: EM metadata / EM metadata ...EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID / _em_admin.last_update
改定 1.22026年4月8日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin / Item: _citation.journal_volume / _em_admin.last_update
改定 1.22026年4月8日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Database references / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: citation / em_admin / Data content type: EM metadata / EM metadata / Item: _citation.journal_volume / _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: Type 2 DNA topoisomerase 6 subunit A
B: Type 2 DNA topoisomerase 6 subunit B
C: Type 2 DNA topoisomerase 6 subunit A
D: Type 2 DNA topoisomerase 6 subunit B
F: Minicircle DNA (arbitrary model sequence)
H: Minicircle DNA (arbitrary model sequence)
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)268,83212
ポリマ－267,6616
非ポリマー1,1716
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

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Type 2 DNA topoisomerase 6 subunit ... , 2種, 4分子 ACBD

#1: タンパク質 Type 2 DNA topoisomerase 6 subunit A / Type II DNA topoisomerase VI subunit A


分子量: 42178.309 Da / 分子数: 2 / 変異: E342Q / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Methanosarcina mazei Go1 (古細菌)
株: ATCC BAA-159 / DSM 3647 / Goe1 / Go1 / JCM 11833 / OCM 88
遺伝子: top6A, MM_2418 / プラスミド: pST39 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
参照: UniProt: Q8PUB7, DNA topoisomerase (ATP-hydrolysing)
#2: タンパク質 Type 2 DNA topoisomerase 6 subunit B / Type II DNA topoisomerase VI subunit B / TopoVI-B


分子量: 68853.367 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Methanosarcina mazei Go1 (古細菌)
株: ATCC BAA-159 / DSM 3647 / Goe1 / Go1 / JCM 11833 / OCM 88
遺伝子: top6B, MM_2417 / プラスミド: pST39 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
参照: UniProt: Q8PUB8, DNA topoisomerase (ATP-hydrolysing)

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DNA鎖 , 1種, 2分子 FH

#3: DNA鎖 Minicircle DNA (arbitrary model sequence)


分子量: 22798.822 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) unidentified (未定義) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): ZYCY10P3S2T

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非ポリマー , 3種, 6分子

#4: 化合物 ChemComp-ANP / PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER


分子量: 506.196 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H17N6O12P3
コメント: AMP-PNP, エネルギー貯蔵分子類似体*YM
#5: 化合物 ChemComp-CA / CALCIUM ION


分子量: 40.078 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Ca
#6: 化合物 ChemComp-K / POTASSIUM ION


分子量: 39.098 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: K

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかN
Has protein modificationN

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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
ID名称タイプ詳細Entity IDParent-ID由来
1Topoisomerase VI heterotetramer (A2B2) bound to minicircle DNA and ADPNPCOMPLEXTop6A subunits contain E342Q mutation#1-#30MULTIPLE SOURCES
2Top6 heterotetramer (A2B2)COMPLEXTop6A subunits contain E342Q mutation#1-#21RECOMBINANT
3306 bp minicircle DNACOMPLEXApproximately 80 bp of the 306 bp minicircle are visible in EM imaging of the Top6-DNA complex#31RECOMBINANT
分子量
IDEntity assembly-ID値 (°)実験値
110.42 MDaNO
210.22 MDaYES
310.2 MDaYES
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID株
22Methanosarcina mazei Go1 (古細菌)192952ATCC BAA-159 / DSM 3647 / Goe1 / Go1 / JCM 11833 / OCM 88
33unidentified (未定義)32644
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID株プラスミド
22Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)469008pST39
33Escherichia coli (大腸菌)562ZYCY10P3S2T
緩衝液pH: 7.5 / 詳細: Etoposide was not observed in the structure
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mMHEPESC8H18N2O4S1
250 mMpotassium glutamateC5H8KNO41
310 mMcalcium chlorideCaCl21
41 percent (v/v)glycerolC3H8O31
51 mMTCEPC9H15O6P1
60.25 mMetoposideC29H32O131
71 mMADPNPC10H17N6O12P31
試料濃度: 0.1 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: Summary of order of assembly: minicircle DNA, Top6, then additional buffer components, ending with ADPNP. Sample was soluble and monodisperse.
試料支持詳細: Current set to 15 milliamp / 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: Au-flat 1.2/1.3
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: 283 K / 詳細: Vitrification carried out in air

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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: TFS 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）: 130000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 1800 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm / Calibrated defocus min: 800 nm / 最大 デフォーカス（補正後）: 1800 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: ZEMLIN TABLEAU
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: 30 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: TFS FALCON 4i (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 26728
電子光学装置エネルギーフィルター名称: TFS Selectris / エネルギーフィルタースリット幅: 10 eV
画像スキャン横: 4096 / 縦: 4096

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1crYOLO1.9.6粒子像選択
2EPU画像取得
4cryoSPARC4.4.1CTF補正
7Coot0.9.8.91モデルフィッティング
8UCSF ChimeraX1.9モデルフィッティング
9ISOLDE1.9モデルフィッティング
11PHENIX1.21.1_5286モデル精密化
12cryoSPARC4.4.1初期オイラー角割当
13cryoSPARC4.6.0最終オイラー角割当
15cryoSPARC4.6.0３次元再構成
16EMReady2３次元再構成
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: 2479118
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: 370450 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 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
原子モデル構築

3D fitting-ID: 1

IDPDB-ID詳細Source nameタイプAccession codeInitial refinement model-ID
1ModelAngeloOtherother
22Q2E

2q2e

PDBexperimental model2Q2E2
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 106.76 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.006618986
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.059126249
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.05492850
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00992879
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d20.93217709

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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://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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