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- EMDB-15524: Cryo-EM structure of the RecA presynaptic filament from S.pneumoniae -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-15524
タイトルCryo-EM structure of the RecA presynaptic filament from S.pneumoniae
マップデータ
試料
  • 複合体: Presynaptic filament from S.pneumoniae
    • タンパク質・ペプチド: Protein RecA
    • DNA: DNA
  • リガンド: PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER
キーワードHelical reconstruction / Recombinase / Streptococcus pneumoniae / single-stranded DNA / RECOMBINATION
機能・相同性
機能・相同性情報


establishment of competence for transformation / SOS response / ATP-dependent DNA damage sensor activity / single-stranded DNA binding / DNA recombination / damaged DNA binding / DNA repair / ATP hydrolysis activity / ATP binding / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
DNA recombination/repair protein RecA, conserved site / DNA recombination and repair protein RecA, C-terminal / : / RecA C-terminal domain / recA signature. / DNA recombination and repair protein RecA / : / recA bacterial DNA recombination protein / DNA recombination and repair protein RecA, monomer-monomer interface / RecA family profile 2. ...DNA recombination/repair protein RecA, conserved site / DNA recombination and repair protein RecA, C-terminal / : / RecA C-terminal domain / recA signature. / DNA recombination and repair protein RecA / : / recA bacterial DNA recombination protein / 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. / 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
生物種Streptococcus pneumoniae (肺炎レンサ球菌) / Bacteriophage sp. (ファージ)
手法らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.9 Å
データ登録者Perry TN / Fronzes R / Polard P / Hertzog M
資金援助European Union, 1件
OrganizationGrant number国
European Research Council (ERC)725554European Union
引用ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2023
タイトル: Assembly mechanism and cryoEM structure of RecA recombination nucleofilaments from Streptococcus pneumoniae.
著者: Maud Hertzog / Thomas Noé Perry / Pauline Dupaigne / Sandra Serres / Violette Morales / Anne-Lise Soulet / Jason C Bell / Emmanuel Margeat / Stephen C Kowalczykowski / Eric Le Cam / Rémi ...著者: Maud Hertzog / Thomas Noé Perry / Pauline Dupaigne / Sandra Serres / Violette Morales / Anne-Lise Soulet / Jason C Bell / Emmanuel Margeat / Stephen C Kowalczykowski / Eric Le Cam / Rémi Fronzes / Patrice Polard /
要旨: RecA-mediated homologous recombination (HR) is a key mechanism for genome maintenance and plasticity in bacteria. It proceeds through RecA assembly into a dynamic filament on ssDNA, the presynaptic ...RecA-mediated homologous recombination (HR) is a key mechanism for genome maintenance and plasticity in bacteria. It proceeds through RecA assembly into a dynamic filament on ssDNA, the presynaptic filament, which mediates DNA homology search and ordered DNA strand exchange. Here, we combined structural, single molecule and biochemical approaches to characterize the ATP-dependent assembly mechanism of the presynaptic filament of RecA from Streptococcus pneumoniae (SpRecA), in comparison to the Escherichia coli RecA (EcRecA) paradigm. EcRecA polymerization on ssDNA is assisted by the Single-Stranded DNA Binding (SSB) protein, which unwinds ssDNA secondary structures that block EcRecA nucleofilament growth. We report by direct microscopic analysis of SpRecA filamentation on ssDNA that neither of the two paralogous pneumococcal SSBs could assist the extension of SpRecA nucleopolymers. Instead, we found that the conserved RadA helicase promotes SpRecA nucleofilamentation in an ATP-dependent manner. This allowed us to solve the atomic structure of such a long native SpRecA nucleopolymer by cryoEM stabilized with ATPγS. It was found to be equivalent to the crystal structure of the EcRecA filament with a marked difference in how RecA mediates nucleotide orientation in the stretched ssDNA. Then, our results show that SpRecA and EcRecA HR activities are different, in correlation with their distinct ATP-dependent ssDNA binding modes.
履歴
登録2022年8月3日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年3月22日-
マップ公開2023年3月22日-
更新2024年2月14日-
現状2024年2月14日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_15524.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_15524.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 22.2 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸X (Sec.)Y (Row.)Z (Col.)
1.22 Å/pix.
x 180 pix.
= 218.88 Å		1.22 Å/pix.
x 180 pix.
= 218.88 Å		1.22 Å/pix.
x 180 pix.
= 218.88 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.216 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 3.0
最小 - 最大-13.241619 - 19.710245
平均 (標準偏差)-0.000000000004308 (±1.0)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderZYX
Origin000
サイズ180180180
Spacing180180180
セルA=B=C: 218.87999 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_15524_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_15524_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Presynaptic filament from S.pneumoniae

全体名称: Presynaptic filament from S.pneumoniae
要素
  • 複合体: Presynaptic filament from S.pneumoniae
    • タンパク質・ペプチド: Protein RecA
    • DNA: DNA
  • リガンド: PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER

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超分子 #1: Presynaptic filament from S.pneumoniae

超分子名称: Presynaptic filament from S.pneumoniae / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2 / 詳細: RecA protein forms a dynamic filament on ssDNA
由来(天然)生物種: Streptococcus pneumoniae (肺炎レンサ球菌)

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分子 #1: Protein RecA

分子名称: Protein RecA / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Streptococcus pneumoniae (肺炎レンサ球菌)
分子量理論値: 42.007703 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MAKKPKKLEE ISKKFGAERE KALNDALKLI EKDFGKGSIM RLGERAEQKV QVMSSGSLAL DIALGSGGYP KGRIIEIYGP ESSGKTTVA LHAVAQAQKE GGIAAFIDAE HALDPAYAAA LGVNIDELLL SQPDSGEQGL EIAGKLIDSG AVDLVVVDSV A ALVPRAEI ...文字列:
MAKKPKKLEE ISKKFGAERE KALNDALKLI EKDFGKGSIM RLGERAEQKV QVMSSGSLAL DIALGSGGYP KGRIIEIYGP ESSGKTTVA LHAVAQAQKE GGIAAFIDAE HALDPAYAAA LGVNIDELLL SQPDSGEQGL EIAGKLIDSG AVDLVVVDSV A ALVPRAEI DGDIGDSHVG LQARMMSQAM RKLGASINKT KTIAIFINQL REKVGVMFGN PETTPGGRAL KFYASVRLDV RG NTQIKGT GDQKETNVGK ETKIKVVKNK VAPPFKEAVV EIMYGEGISK TGELLKIASD LDIIKKAGAW YSYKDEKIGQ GSE NAKKYL AEHPEIFDEI DKQVRSKFGL IDGEEVSEQD TENKKDEPKK EEAVNEEVPL DLGDELEIEI EE

UniProtKB: Protein RecA

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分子 #2: DNA

分子名称: DNA / タイプ: dna / ID: 2 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Bacteriophage sp. (ファージ)
分子量理論値: 3.605356 KDa
配列文字列:
(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT) (DT)(DT)

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分子 #3: PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER

分子名称: PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 4 / 式: AGS
分子量理論値: 523.247 Da
Chemical component information

ChemComp-AGS:
PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER / ATP-γ-S / ATP-gamma-S, エネルギー貯蔵分子類似体*YM

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析らせん対称体再構成法
試料の集合状態filament

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試料調製

濃度0.2 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
グリッドモデル: EMS Lacey Carbon / 材質: COPPER
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 2896 / 平均電子線量: 36.0 e/Å2
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm / 倍率（公称値）: 190000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

最終 再構成想定した対称性 - らせんパラメータ - Δz: 15.38 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: 58.46 °
想定した対称性 - らせんパラメータ - 軸対称性: C1 (非対称)
解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.1) / 使用した粒子像数: 188475
Segment selection選択した数: 363828
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
詳細: a first three-dimensional reconstruction was done using featureless cylinder of 125 A in diameter as an initial model
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
FSC曲線 (解像度の算出)

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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)

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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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