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- EMDB-3201: Cryo-EM structure of the E. coli replicative DNA polymerase compl... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-3201
タイトルCryo-EM structure of the E. coli replicative DNA polymerase complex in DNA free state (DNA polymerase III alpha, beta, epsilon, and tau subunits)
マップデータE. coli replicative DNA polymerase complex in DNA free state (DNA polymerase III alpha, beta, epsilon, and tau subunits)
試料
  • 試料: E. coli replicative DNA polymerase complex in DNA free state (DNA polymerase III alpha, beta, epsilon, and tau subunits)
  • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase III alpha
  • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase III beta
  • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase III epsilon
  • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase III tau
キーワードDNA replication / DNA polymerase III alpha / DNA polymerase III beta / DNA polymerase III epsilon / DNA polymerase III tau
機能・相同性
機能・相同性情報


DNA polymerase III, core complex / DNA polymerase III, clamp loader complex / Hda-beta clamp complex / bacterial-type DNA replication / replication inhibiting complex / DNA clamp loader activity / DNA polymerase III complex / DNA replication proofreading / lagging strand elongation / replisome ...DNA polymerase III, core complex / DNA polymerase III, clamp loader complex / Hda-beta clamp complex / bacterial-type DNA replication / replication inhibiting complex / DNA clamp loader activity / DNA polymerase III complex / DNA replication proofreading / lagging strand elongation / replisome / regulation of DNA-templated DNA replication initiation / exonuclease activity / DNA strand elongation involved in DNA replication / DNA polymerase processivity factor activity / leading strand elongation / error-prone translesion synthesis / negative regulation of DNA-templated DNA replication initiation / 3'-5' exonuclease activity / ribonucleoside triphosphate phosphatase activity / DNA-templated DNA replication / DNA-directed DNA polymerase / DNA-directed DNA polymerase activity / DNA replication / viral translational frameshifting / DNA damage response / protein homodimerization activity / ATP hydrolysis activity / DNA binding / ATP binding / metal ion binding / identical protein binding / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
: / : / DNA polymerase III subunit alpha, C-terminal domain / DNA polymerase 3, epsilon subunit / DNA polymerase 3, epsilon subunit / DNA polymerase III epsilon subunit, exonuclease domain / Bacterial DNA polymerase III alpha subunit, thumb domain / DNA polymerase III, alpha subunit / DNA polymerase III, alpha subunit / Bacterial DNA polymerase III, alpha subunit, NTPase domain ...: / : / DNA polymerase III subunit alpha, C-terminal domain / DNA polymerase 3, epsilon subunit / DNA polymerase 3, epsilon subunit / DNA polymerase III epsilon subunit, exonuclease domain / Bacterial DNA polymerase III alpha subunit, thumb domain / DNA polymerase III, alpha subunit / DNA polymerase III, alpha subunit / Bacterial DNA polymerase III, alpha subunit, NTPase domain / DNA polymerase, helix-hairpin-helix motif / DNA polymerase III alpha subunit finger domain / Bacterial DNA polymerase III alpha NTPase domain / Helix-hairpin-helix motif / Bacterial DNA polymerase III alpha subunit finger domain / DNA polymerase III, tau subunit, domain V / DNA polymerase III, tau subunit, domain V / DNA polymerase III subunit tau, DnaB-binding domain IV / DNA polymerase III, tau subunit, domain V superfamily / DNA polymerase III subunits tau domain IV DnaB-binding / DNA polymerase III tau subunit V interacting with alpha / DNA polymerase III, subunit gamma/tau, helical lid domain / DNA polymerase III clamp loader subunit, ATPase lid domain / DNA polymerase III, subunit gamma/ tau, N-terminal / DNA polymerase III, gamma subunit, domain III / DNA polymerase III subunits gamma and tau domain III / PHP domain / PHP domain / Polymerase/histidinol phosphatase, N-terminal / DNA polymerase alpha chain like domain / Polymerase/histidinol phosphatase-like / Exonuclease / DNA polymerase III, beta sliding clamp / DNA polymerase III, beta sliding clamp / DNA polymerase III, beta sliding clamp, N-terminal / DNA polymerase III, beta sliding clamp, C-terminal / DNA polymerase III, beta sliding clamp, central / DNA polymerase III beta subunit, N-terminal domain / DNA polymerase III beta subunit, central domain / DNA polymerase III beta subunit, C-terminal domain / DNA polymerase III beta subunit / DNA polymerase III, delta subunit / Exonuclease, RNase T/DNA polymerase III / EXOIII / : / DNA polymerase III, clamp loader complex, gamma/delta/delta subunit, C-terminal / OB-fold nucleic acid binding domain, AA-tRNA synthetase-type / OB-fold nucleic acid binding domain / ClpA/B family / : / Ribonuclease H superfamily / Ribonuclease H-like superfamily / Nucleic acid-binding, OB-fold / 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 polymerase III subunit epsilon / DNA polymerase III subunit tau / Beta sliding clamp / DNA polymerase III subunit alpha
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (大腸菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 8.34 Å
データ登録者Fernandez-Leiro R / Conrad J / Scheres HWS / Lamers MH
引用ジャーナル: Elife / 年: 2015
タイトル: cryo-EM structures of the replicative DNA polymerase reveal its dynamic interactions with the DNA sliding clamp, exonuclease and .
著者: Rafael Fernandez-Leiro / Julian Conrad / Sjors Hw Scheres / Meindert H Lamers /
要旨: The replicative DNA polymerase PolIIIα from is a uniquely fast and processive enzyme. For its activity it relies on the DNA sliding clamp β, the proofreading exonuclease ε and the C-terminal ...The replicative DNA polymerase PolIIIα from is a uniquely fast and processive enzyme. For its activity it relies on the DNA sliding clamp β, the proofreading exonuclease ε and the C-terminal domain of the clamp loader subunit τ. Due to the dynamic nature of the four-protein complex it has long been refractory to structural characterization. Here we present the 8 Å resolution cryo-electron microscopy structures of DNA-bound and DNA-free states of the PolIII-clamp-exonuclease-τ complex. The structures show how the polymerase is tethered to the DNA through multiple contacts with the clamp and exonuclease. A novel contact between the polymerase and clamp is made in the DNA bound state, facilitated by a large movement of the polymerase tail domain and τ. These structures provide crucial insights into the organization of the catalytic core of the replisome and form an important step towards determining the structure of the complete holoenzyme.
履歴
登録2015年10月20日-
ヘッダ(付随情報) 公開2015年11月4日-
マップ公開2015年11月4日-
更新2015年12月2日-
現状2015年12月2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: 0.045
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.045
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-5fku
  • 表面レベル: 0.045
  • 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-3201.png

emd_3201.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_3201.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 7.8 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈E. coli replicative DNA polymerase complex in DNA free state (DNA polymerase III alpha, beta, epsilon, and tau subunits)
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.)
1.76 Å/pix.
x 128 pix.
= 225.28 Å		1.76 Å/pix.
x 128 pix.
= 225.28 Å		1.76 Å/pix.
x 128 pix.
= 225.28 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: 1.76 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: 0.045 / ムービー #1: 0.045
最小 - 最大-0.10023684 - 0.19016756
平均 (標準偏差)0.00007791 (±0.01135718)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ128128128
Spacing128128128
セルA=B=C: 225.28 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.761.761.76
M x/y/z128128128
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z225.280225.280225.280
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS128128128
D min/max/mean-0.1000.1900.000

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添付データ

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セグメンテーションマップ: mask for reconstructuion

注釈mask for reconstructuion
ファイルemd_3201_msk_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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添付マップデータ: emd 3201 half map 1.map

ファイルemd_3201_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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添付マップデータ: emd 3201 half map 2.map

ファイルemd_3201_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 : E. coli replicative DNA polymerase complex in DNA free state (DNA...

全体名称: E. coli replicative DNA polymerase complex in DNA free state (DNA polymerase III alpha, beta, epsilon, and tau subunits)
要素
  • 試料: E. coli replicative DNA polymerase complex in DNA free state (DNA polymerase III alpha, beta, epsilon, and tau subunits)
  • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase III alpha
  • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase III beta
  • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase III epsilon
  • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase III tau

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超分子 #1000: E. coli replicative DNA polymerase complex in DNA free state (DNA...

超分子名称: E. coli replicative DNA polymerase complex in DNA free state (DNA polymerase III alpha, beta, epsilon, and tau subunits)
タイプ: sample / ID: 1000
詳細: Individual proteins purified individually and the complex was later assembled in vitro and purified over gel filtration
集合状態: 1 DNA polymerase III alpha : 2 DNA polymerase III beta: 1 DNA polymerase III epsilon : 1 DNA polymerase III tau
Number unique components: 4
分子量理論値: 256 KDa

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分子 #1: DNA polymerase III alpha

分子名称: DNA polymerase III alpha / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / Name.synonym: dnaE
詳細: amino acid residues 920-924 of E. coli PolIII alpha were changed by site directed mutagenesis from QADMF to QLDLF
コピー数: 1 / 集合状態: 1 / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: K12
分子量理論値: 132 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: pET3d
配列UniProtKB: DNA polymerase III subunit alpha
GO: DNA replication, DNA binding, DNA-directed DNA polymerase activity
InterPro: DNA polymerase III, alpha subunit

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分子 #2: DNA polymerase III beta

分子名称: DNA polymerase III beta / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / Name.synonym: DNA clamp / コピー数: 1 / 集合状態: 2 / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: K12
分子量理論値: 81 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: pET3d
配列UniProtKB: Beta sliding clamp / GO: DNA strand elongation involved in DNA replication / InterPro: DNA polymerase III, beta sliding clamp

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分子 #3: DNA polymerase III epsilon

分子名称: DNA polymerase III epsilon / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / Name.synonym: dnaQ
詳細: amino acid residues 182-187 of E. coli PolIII epsilon were changed by site directed mutagenesis from QTSMAF to QLSLPL
コピー数: 1 / 集合状態: 1 / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: K12
分子量理論値: 27.3762 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: pET3d
配列UniProtKB: DNA polymerase III subunit epsilon / GO: exonuclease activity / InterPro: DNA polymerase 3, epsilon subunit

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分子 #4: DNA polymerase III tau

分子名称: DNA polymerase III tau / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / Name.synonym: dnaX / 詳細: polymerase-binding domain of tau: residues 500-643 / コピー数: 1 / 集合状態: 1 / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: K12
分子量理論値: 16.264 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: pET3d
配列UniProtKB: DNA polymerase III subunit tau / GO: exonuclease activity / InterPro: DNA polymerase III, tau subunit, domain V

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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

濃度1 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
詳細: 25 mM Hepes pH 7.5, 50 mM Potassium Glutamate, 3 mM Magnesium Acetate, 2 mM DTT
グリッド詳細: glow-discharged holey carbon cryo-EM grids (Quantifoil Cu R1.2/1.3 400 mesh)
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 110 K / 装置: FEI VITROBOT MARK III
手法: Prior to sample preparation 0.1 volumes of 0.05% Tween 20 were added to the sample 3 microliters were pipetted onto the grid and blotted for 4 seconds

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
温度最低: 80 K / 最高: 90 K / 平均: 85 K
アライメント法Legacy - 非点収差: Objective lens astigmatism was corrected at 64,000 times magnification
日付2014年5月12日
撮影カテゴリ: CCD
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 QUANTUM (4k x 4k)
デジタル化 - サンプリング間隔: 5 µm / 実像数: 1350 / 平均電子線量: 40 e/Å2 / 詳細: 20 frames/micrograph / ビット/ピクセル: 32
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系倍率（補正後）: 28409 / 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）: 4.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 2.0 µm / 倍率（公称値）: 64000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

詳細Particles were selected using automated particle picking with RELION Initial model was calculated with EMAN2 2D classification, 3D classification and 3D refinement was performed with RELION
CTF補正詳細: each particle
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: 8.34 Å / 解像度の算出法: OTHER / ソフトウェア - 名称: RELION, ctffind3, EMAN2
詳細: Particle movement correction and b-factor weighting was performed with RELION
使用した粒子像数: 16970
最終 2次元分類クラス数: 200
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)

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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