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- EMDB-27737: T4 Bacteriophage primosome with single strand DNA, state 1 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-27737
タイトルT4 Bacteriophage primosome with single strand DNA, state 1
マップデータ
試料
  • 複合体: Complex of T4 bacteriophage primosome including helicase gp41, primase gp61 and ssDNA/RNA hybrid
    • タンパク質・ペプチド: DnaB-like replicative helicase
    • DNA: DNA (5'-D(P*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*T)-3')
    • タンパク質・ペプチド: DNA primase
    • DNA: DNA (5'-D(P*GP*GP*CP*TP*G)-3')
  • リガンド: PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードphage / complex / helicase / REPLICATION-DNA-RNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


bidirectional double-stranded viral DNA replication / DNA primase activity / primosome complex / DNA replication, synthesis of primer / viral DNA genome replication / single-stranded DNA helicase activity / DNA helicase activity / 加水分解酵素; 酸無水物に作用; 酸無水物に作用・細胞または細胞小器官の運動に関与 / 転移酵素; リンを含む基を移すもの; 核酸を移すもの / hydrolase activity ...bidirectional double-stranded viral DNA replication / DNA primase activity / primosome complex / DNA replication, synthesis of primer / viral DNA genome replication / single-stranded DNA helicase activity / DNA helicase activity / 加水分解酵素; 酸無水物に作用; 酸無水物に作用・細胞または細胞小器官の運動に関与 / 転移酵素; リンを含む基を移すもの; 核酸を移すもの / hydrolase activity / DNA binding / ATP binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
DNA primase, bacteriophage T4 / Bacteriophage T4 DnaB-like replicative helicase / DnaB-like helicase C terminal domain / DNA helicase, DnaB-like, C-terminal / Superfamily 4 helicase domain profile. / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA primase / DnaB-like replicative helicase
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia phage T4 (ファージ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.3 Å
データ登録者Feng X / Li H
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM131754 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM013306 米国
引用ジャーナル: bioRxiv / 年: 2023
タイトル: Structural basis of the T4 bacteriophage primosome assembly and primer synthesis.
著者: Xiang Feng / Michelle M Spiering / Ruda de Luna Almeida Santos / Stephen J Benkovic / Huilin Li /
要旨: The T4 bacteriophage gp41 helicase and gp61 primase assemble into a primosome complex to couple DNA unwinding with RNA primer synthesis for DNA replication. How a primosome is assembled and how the ...The T4 bacteriophage gp41 helicase and gp61 primase assemble into a primosome complex to couple DNA unwinding with RNA primer synthesis for DNA replication. How a primosome is assembled and how the length of the RNA primer is defined in the T4 bacteriophage, or in any model system, are unclear. Here we report a series of cryo-EM structures of T4 primosome assembly intermediates at resolutions up to 2.7 Å. We show that the gp41 helicase is an open spiral in the absence of ssDNA, and ssDNA binding triggers a large-scale scissor-like conformational change that drives the open spiral to a closed ring that activates the helicase. We found that the activation of the gp41 helicase exposes a cryptic hydrophobic primase-binding surface allowing for the recruitment of the gp61 primase. The primase binds the gp41 helicase in a bipartite mode in which the N-terminal Zn-binding domain (ZBD) and the C-terminal RNA polymerase domain (RPD) each contain a helicase-interacting motif (HIM1 and HIM2, respectively) that bind to separate gp41 N-terminal hairpin dimers, leading to the assembly of one primase on the helicase hexamer. Based on two observed primosome conformations - one in a DNA-scanning mode and the other in a post RNA primer-synthesis mode - we suggest that the linker loop between the gp61 ZBD and RPD contributes to the T4 pentaribonucleotide primer. Our study reveals T4 primosome assembly process and sheds light on RNA primer synthesis mechanism.
履歴
登録2022年7月28日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年6月14日-
マップ公開2023年6月14日-
更新2023年8月23日-
現状2023年8月23日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_27737.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_27737.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

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0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 264.96 Å		0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 264.96 Å		0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 264.96 Å

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.828 Å
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ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.012
最小 - 最大-0.051493872 - 0.09037173
平均 (標準偏差)0.0000015290425 (±0.0041440492)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 264.96 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: #2

ファイルemd_27737_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: #1

ファイルemd_27737_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 : Complex of T4 bacteriophage primosome including helicase gp41, pr...

全体名称: Complex of T4 bacteriophage primosome including helicase gp41, primase gp61 and ssDNA/RNA hybrid
要素
  • 複合体: Complex of T4 bacteriophage primosome including helicase gp41, primase gp61 and ssDNA/RNA hybrid
    • タンパク質・ペプチド: DnaB-like replicative helicase
    • DNA: DNA (5'-D(P*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*T)-3')
    • タンパク質・ペプチド: DNA primase
    • DNA: DNA (5'-D(P*GP*GP*CP*TP*G)-3')
  • リガンド: PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: Complex of T4 bacteriophage primosome including helicase gp41, pr...

超分子名称: Complex of T4 bacteriophage primosome including helicase gp41, primase gp61 and ssDNA/RNA hybrid
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4
由来(天然)生物種: Escherichia phage T4 (ファージ)

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分子 #1: DnaB-like replicative helicase

分子名称: DnaB-like replicative helicase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO
EC番号: 加水分解酵素; 酸無水物に作用; 酸無水物に作用・細胞または細胞小器官の運動に関与
由来(天然)生物種: Escherichia phage T4 (ファージ)
分子量理論値: 53.662848 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MVEIILSHLI FDQAYFSKVW PYMDSEYFES GPAKNTFKLI KSHVNEYHSV PSINALNVAL ENSSFTETEY SGVKTLISKL ADSPEDHSW LVKETEKYVQ QRAMFNATSK IIEIQTNAEL PPEKRNKKMP DVGAIPDIMR QALSISFDSY VGHDWMDDYE A RWLSYMNK ...文字列:
MVEIILSHLI FDQAYFSKVW PYMDSEYFES GPAKNTFKLI KSHVNEYHSV PSINALNVAL ENSSFTETEY SGVKTLISKL ADSPEDHSW LVKETEKYVQ QRAMFNATSK IIEIQTNAEL PPEKRNKKMP DVGAIPDIMR QALSISFDSY VGHDWMDDYE A RWLSYMNK ARKVPFKLRI LNKITKGGAE TGTLNVLMAG VNVGKSLGLC SLAADYLQLG HNVLYISMEM AEEVCAKRID AN MLDVSLD DIDDGHISYA EYKGKMEKWR EKSTLGRLIV KQYPTGGADA NTFRSLLNEL KLKKNFVPTI IIVDYLGICK SCR IRVYSE NSYTTVKAIA EELRALAVET ETVLWTAAQV GKQAWDSSDV NMSDIAESAG LPATADFMLA VIETEELAAA EQQL IKQIK SRYGDKNKWN KFLMGVQKGN QKWVEIEQDS TPTEVNEVAG SQQIQAEQNR YQRNESTRAQ LDALANELKF

UniProtKB: DnaB-like replicative helicase

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分子 #3: DNA primase

分子名称: DNA primase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
EC番号: 転移酵素; リンを含む基を移すもの; 核酸を移すもの
由来(天然)生物種: Escherichia phage T4 (ファージ)
分子量理論値: 39.842043 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MSSIPWIDNE FAYRALAHLP KFTQVNNSST FKLRFRCPVC GDSKTDQNKA RGWYYGDNNE GNIHCYNCNY HAPIGIYLKE FEPDLYREY IFEIRKEKGK SRPIEKPKEL PKQPEKKIIK SLPSCVRLDK LAEDHPIIKY VKARCIPKDK WKYLWFTTEW P KLVNSIAP ...文字列:
MSSIPWIDNE FAYRALAHLP KFTQVNNSST FKLRFRCPVC GDSKTDQNKA RGWYYGDNNE GNIHCYNCNY HAPIGIYLKE FEPDLYREY IFEIRKEKGK SRPIEKPKEL PKQPEKKIIK SLPSCVRLDK LAEDHPIIKY VKARCIPKDK WKYLWFTTEW P KLVNSIAP GTYKKEISEP RLVIPIYNAN GKAESFQGRA LKKDAPQKYI TIEAYPEATK IYGVERVKDG DVYVLEGPID SL FIENGIA ITGGQLDLEV VPFKDRRVWV LDNEPRHPDT IKRMTKLVDA GERVMFWDKS PWKSKDVNDM IRKEGATPEQ IME YMKNNI AQGLMAKMRL SKYAKI

UniProtKB: DNA primase

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分子 #2: DNA (5'-D(P*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*T)-3')

分子名称: DNA (5'-D(P*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*T)-3') / タイプ: dna / ID: 2
詳細: The observed DNA sequence is an average of different nucleotides because the protein lacks sequence specificity. Thus, each base was modeled as a T residue.
コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Escherichia phage T4 (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 #4: DNA (5'-D(P*GP*GP*CP*TP*G)-3')

分子名称: DNA (5'-D(P*GP*GP*CP*TP*G)-3') / タイプ: dna / ID: 4 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Escherichia phage T4 (ファージ)
分子量理論値: 1.536035 KDa
配列文字列:
(DG)(DG)(DC)(DT)(DG)

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分子 #5: PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER

分子名称: PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 5 / 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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分子 #6: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 5 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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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
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

緩衝液pH: 7.8
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMHEPESHEPES
100.0 mMNaClsodium chloride
10.0 mMMgCl2Magnesium chloride
2.0 mMDTTDTT

詳細: 20 mM HEPES pH 7.8, 100 mM NaCl, 10 mM MgCl2 and 2 mM DTT
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 66.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

6qem

最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1) / 使用した粒子像数: 124592
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.3.1)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
最終 3次元分類クラス数: 3 / 平均メンバー数/クラス: 800000 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデル
PDB IDChain

6qem

source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

6n9u

source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

2au3

source_name: PDB, initial_model_type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: OTHER
得られたモデル

PDB-8dvf:
T4 Bacteriophage primosome with single strand DNA, state 1

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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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