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- EMDB-3091: Structural basis for DNA strand separation by a hexameric replica... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-3091
タイトルStructural basis for DNA strand separation by a hexameric replicative helicase
マップデータReconstruction of full-length E1 helicase assembled on the DNA, labelled with monovalent tetrameric streptavidin (MTS) on the dsDNA and with FAB on the 5' ssDNA
試料
  • 試料: Full-length E1 helicase-DNA complex labelled with monovalent tetrameric streptavidin (MTS) on the dsDNA end and with FAB on the 5' ssDNA end
  • タンパク質・ペプチド: Monovalent tetrameric streptavidin
  • タンパク質・ペプチド: Full-length hexametric E1 helicase complex
  • タンパク質・ペプチド: IGG2A-KAPPA 26-10 FAB
キーワードpapillomavirus / helicase / DNA replication fork / electron microscopy / structural analysis
機能・相同性
機能・相同性情報


biotin binding / DNA helicase / forked DNA-dependent helicase activity / single-stranded 3'-5' DNA helicase activity / four-way junction helicase activity / double-stranded DNA helicase activity / DNA replication / host cell nucleus / ATP hydrolysis activity / DNA binding ...biotin binding / DNA helicase / forked DNA-dependent helicase activity / single-stranded 3'-5' DNA helicase activity / four-way junction helicase activity / double-stranded DNA helicase activity / DNA replication / host cell nucleus / ATP hydrolysis activity / DNA binding / extracellular region / ATP binding
類似検索 - 分子機能
DNA helicase E1, C-terminal, Papillomavirus / DNA helicase E1, N-terminal, Papillomavirus / Replication protein E1, papillomavirus / DNA helicase E1, DNA-binding domain, papillomavirus / DNA helicase E1, DNA-binding domain superfamily, papillomavirus / Papillomavirus helicase / E1 Protein, N terminal domain / Papillomavirus E1, DNA-binding domain / Zinc finger, large T-antigen D1 domain superfamily / Helicase, superfamily 3, DNA virus ...DNA helicase E1, C-terminal, Papillomavirus / DNA helicase E1, N-terminal, Papillomavirus / Replication protein E1, papillomavirus / DNA helicase E1, DNA-binding domain, papillomavirus / DNA helicase E1, DNA-binding domain superfamily, papillomavirus / Papillomavirus helicase / E1 Protein, N terminal domain / Papillomavirus E1, DNA-binding domain / Zinc finger, large T-antigen D1 domain superfamily / Helicase, superfamily 3, DNA virus / Superfamily 3 helicase of DNA viruses domain profile. / Avidin-like, conserved site / Avidin-like domain signature. / Avidin / : / Avidin/streptavidin / Avidin-like superfamily / Avidin family / Avidin-like domain profile. / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Replication protein E1 / Streptavidin
類似検索 - 構成要素
生物種Streptomyces avidinii (バクテリア) / Bovine papillomavirus (パピローマウイルス) / Mus musculus (ハツカネズミ)
手法単粒子再構成法 / ネガティブ染色法 / 解像度: 20.0 Å
データ登録者Chaban Y / Stead JA / Ryzhenkova K / Whelan F / Lamber K / Antson A / Sanders CM / Orlova EV
引用ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2015
タイトル: Structural basis for DNA strand separation by a hexameric replicative helicase.
著者: Yuriy Chaban / Jonathan A Stead / Ksenia Ryzhenkova / Fiona Whelan / Ekaterina P Lamber / Alfred Antson / Cyril M Sanders / Elena V Orlova /
要旨: Hexameric helicases are processive DNA unwinding machines but how they engage with a replication fork during unwinding is unknown. Using electron microscopy and single particle analysis we determined ...Hexameric helicases are processive DNA unwinding machines but how they engage with a replication fork during unwinding is unknown. Using electron microscopy and single particle analysis we determined structures of the intact hexameric helicase E1 from papillomavirus and two complexes of E1 bound to a DNA replication fork end-labelled with protein tags. By labelling a DNA replication fork with streptavidin (dsDNA end) and Fab (5' ssDNA) we located the positions of these labels on the helicase surface, showing that at least 10 bp of dsDNA enter the E1 helicase via a side tunnel. In the currently accepted 'steric exclusion' model for dsDNA unwinding, the active 3' ssDNA strand is pulled through a central tunnel of the helicase motor domain as the dsDNA strands are wedged apart outside the protein assembly. Our structural observations together with nuclease footprinting assays indicate otherwise: strand separation is taking place inside E1 in a chamber above the helicase domain and the 5' passive ssDNA strands exits the assembly through a separate tunnel opposite to the dsDNA entry point. Our data therefore suggest an alternative to the current general model for DNA unwinding by hexameric helicases.
履歴
登録2015年7月9日-
ヘッダ(付随情報) 公開2015年8月12日-
マップ公開2015年8月19日-
更新2015年10月7日-
現状2015年10月7日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.0034
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.0034
  • UCSF Chimeraによる作画
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ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_3091.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_3091.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 29.8 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Reconstruction of full-length E1 helicase assembled on the DNA, labelled with monovalent tetrameric streptavidin (MTS) on the dsDNA and with FAB on the 5' ssDNA
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Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.6 Å/pix.
x 200 pix.
= 320. Å		1.6 Å/pix.
x 200 pix.
= 320. Å		1.6 Å/pix.
x 200 pix.
= 320. 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: 1.6 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: 0.0034 / ムービー #1: 0.0034
最小 - 最大-0.01647516 - 0.03098119
平均 (標準偏差)0.00018996 (±0.00157235)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin-100-100-100
サイズ200200200
Spacing200200200
セルA=B=C: 320.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.61.61.6
M x/y/z200200200
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z320.000320.000320.000
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-800-4
NX/NY/NZ1611358
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS-100-100-100
NC/NR/NS200200200
D min/max/mean-0.0160.0310.000

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Full-length E1 helicase-DNA complex labelled with monovalent tetr...

全体名称: Full-length E1 helicase-DNA complex labelled with monovalent tetrameric streptavidin (MTS) on the dsDNA end and with FAB on the 5' ssDNA end
要素
  • 試料: Full-length E1 helicase-DNA complex labelled with monovalent tetrameric streptavidin (MTS) on the dsDNA end and with FAB on the 5' ssDNA end
  • タンパク質・ペプチド: Monovalent tetrameric streptavidin
  • タンパク質・ペプチド: Full-length hexametric E1 helicase complex
  • タンパク質・ペプチド: IGG2A-KAPPA 26-10 FAB

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超分子 #1000: Full-length E1 helicase-DNA complex labelled with monovalent tetr...

超分子名称: Full-length E1 helicase-DNA complex labelled with monovalent tetrameric streptavidin (MTS) on the dsDNA end and with FAB on the 5' ssDNA end
タイプ: sample / ID: 1000
集合状態: one MTS and one FAB are bound to one hexameter of full-length E1 helicase via DNA fork
Number unique components: 4
分子量実験値: 490 KDa / 理論値: 490 KDa / 手法: Theoretical calculation

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分子 #1: Monovalent tetrameric streptavidin

分子名称: Monovalent tetrameric streptavidin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / Name.synonym: MTS
詳細: Monovalent tetrameric streptavidin (MTS) was bound to the dsDNA via biotin
コピー数: 1 / 集合状態: tetramer / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Streptomyces avidinii (バクテリア) / 別称: Streptomyces avidinii
分子量実験値: 50 KDa / 理論値: 50 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: BL21(DE3) / 組換プラスミド: pET21a
配列UniProtKB: Streptavidin

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分子 #2: Full-length hexametric E1 helicase complex

分子名称: Full-length hexametric E1 helicase complex / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / Name.synonym: FLE1
詳細: Full-length E1 helicase-DNA complex was labelled with monovalent tetrameric streptavidin (MTS) on the dsDNA and with FAB on the 5' ssDNA
コピー数: 1 / 集合状態: hexamer / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Bovine papillomavirus (パピローマウイルス)
別称: Bovine papillomavirus / Organelle: Nucleus / 細胞中の位置: Nucleus
分子量実験値: 410 KDa / 理論値: 410 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: BL21(DE3) / 組換プラスミド: pet11c
配列UniProtKB: Replication protein E1

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分子 #3: IGG2A-KAPPA 26-10 FAB

分子名称: IGG2A-KAPPA 26-10 FAB / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / Name.synonym: FAB
詳細: Full-length E1 helicase-DNA complex was labelled with monovalent tetrameric streptavidin (MTS) on the dsDNA and with FAB on the 5' ssDNA
コピー数: 1 / 集合状態: hetero dimer / 組換発現: No
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ) / 別称: House mouse
分子量実験値: 30 KDa / 理論値: 30 KDa

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実験情報

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構造解析

手法ネガティブ染色法
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

濃度3 mg/mL
緩衝液pH: 8
詳細: 10 mM Tris-Cl pH 8.0, 225 mM NaCl, 2 mM DTT, 0.1 mM PMSF, 0.1 mM EDTA
染色タイプ: NEGATIVE / 詳細: Sample was stained with 2% uranyl acetate
グリッド詳細: Sample was applied on to carbon-coated copper grids (400 mesh, freshly glow-discharged in air)
凍結凍結剤: NONE / 装置: OTHER

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TECNAI F20
温度最低: 291 K / 最高: 296 K / 平均: 293 K
アライメント法Legacy - 非点収差: Objective lens astigmatism was corrected at 100,000 times magnification
日付2013年6月5日
撮影カテゴリ: CCD
フィルム・検出器のモデル: GATAN ULTRASCAN 4000 (4k x 4k)
デジタル化 - サンプリング間隔: 1.6 µm / 実像数: 260 / 平均電子線量: 20 e/Å2 / カメラ長: 1000 / 詳細: No subframe averaging was used. / ビット/ピクセル: 16
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系倍率（補正後）: 67000 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.1 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm / 倍率（公称値）: 62000
試料ステージ試料ホルダー: negative stain holder / 試料ホルダーモデル: OTHER
実験機器
モデル: Tecnai F20 / 画像提供: FEI Company

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画像解析

詳細Particle picking was carried out automatically using BOXER software. Initial references were prepared using several manually selected protein complex images representing different views.
CTF補正詳細: frames
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: OTHER / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 20.0 Å / 解像度の算出法: OTHER / ソフトウェア - 名称: Imagic / 詳細: Final map was calculated from 750 classes / 使用した粒子像数: 18000
最終 角度割当詳細: Angular reconstitution
最終 2次元分類クラス数: 750

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

1igj


Chain - #0 - Chain ID: A / Chain - #1 - Chain ID: B
ソフトウェア名称: Chimera
詳細The entire FAB molecule was fitted by manual docking using Chimera using the local correlation criteria
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
当てはまり具合の基準: local correlation coefficient

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原子モデル構築 2

初期モデルPDB ID:

3ry1


Chain - #0 - Chain ID: A / Chain - #1 - Chain ID: B / Chain - #2 - Chain ID: C / Chain - #3 - Chain ID: D
ソフトウェア名称: Chimera
詳細The MTS was fitted by manual docking in Chimera using the local correlation
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
当てはまり具合の基準: local correlation coefficient

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原子モデル構築 3

初期モデルPDB ID:

1ksx


Chain - Chain ID: A
ソフトウェア名称: Chimera
詳細The domains were separately fitted by manual docking using Chimera
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
当てはまり具合の基準: local correlation coefficient

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原子モデル構築 4

初期モデルPDB ID:

2v9p


Chain - #0 - Chain ID: A / Chain - #1 - Chain ID: B / Chain - #2 - Chain ID: C / Chain - #3 - Chain ID: D / Chain - #4 - Chain ID: E / Chain - #5 - Chain ID: F
ソフトウェア名称: Chimera
詳細Rigid body fitting of the hexamer E1HD into the map
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT / 当てはまり具合の基準: correlation coefficient

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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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