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万見
- EMDB-4142: Cryo-EM structure of the E. coli replicative DNA polymerase-clamp... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-4142
タイトルCryo-EM structure of the E. coli replicative DNA polymerase-clamp-exonuclase-theta complex bound to DNA in the editing mode
マップデータRelated to EMD-4142 Local alignment after signal subtraction of the beta subunit
試料
  • 複合体: DNA polyerase III alpha, beta, epsilon, theta complex with mismatched DNA duplex
    • 複合体: DNA polyerase III alpha, epsilon, theta complex with mismatched DNA duplex
機能・相同性
機能・相同性情報


DNA polymerase III, core complex / Hda-beta clamp complex / bacterial-type DNA replication / replication inhibiting complex / DNA polymerase III complex / DNA replication proofreading / lagging strand elongation / replisome / regulation of DNA-templated DNA replication initiation / exonuclease activity ...DNA polymerase III, core complex / Hda-beta clamp complex / bacterial-type DNA replication / replication inhibiting complex / 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 / leading strand elongation / error-prone translesion synthesis / 3'-5' exonuclease activity / negative regulation of DNA-templated DNA replication initiation / DNA-templated DNA replication / DNA-directed DNA polymerase / DNA-directed DNA polymerase activity / DNA damage response / protein homodimerization activity / DNA binding / metal ion binding / identical protein binding / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
DNA polymerase III-theta, bacterial / DNA polymerase III-theta superfamily / DNA polymerase III, theta subunit / : / : / DNA polymerase III subunit alpha, C-terminal domain / 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-theta, bacterial / DNA polymerase III-theta superfamily / DNA polymerase III, theta subunit / : / : / DNA polymerase III subunit alpha, C-terminal domain / 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 / 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 / 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, 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 / Exonuclease, RNase T/DNA polymerase III / EXOIII / OB-fold nucleic acid binding domain, AA-tRNA synthetase-type / OB-fold nucleic acid binding domain / : / Ribonuclease H superfamily / Ribonuclease H-like superfamily / Nucleic acid-binding, OB-fold
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA polymerase III subunit epsilon / Beta sliding clamp / DNA polymerase III subunit theta / 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: 6.7 Å
データ登録者Fernandez-Leiro R / Conrad J / Scheres SHW / Lamers MH
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2017
タイトル: Self-correcting mismatches during high-fidelity DNA replication.
著者: Rafael Fernandez-Leiro / Julian Conrad / Ji-Chun Yang / Stefan M V Freund / Sjors H W Scheres / Meindert H Lamers /
要旨: Faithful DNA replication is essential to all forms of life and depends on the action of 3'-5' exonucleases that remove misincorporated nucleotides from the newly synthesized strand. However, how the ...Faithful DNA replication is essential to all forms of life and depends on the action of 3'-5' exonucleases that remove misincorporated nucleotides from the newly synthesized strand. However, how the DNA is transferred from the polymerase to the exonuclease active site is not known. Here we present the cryo-EM structure of the editing mode of the catalytic core of the Escherichia coli replisome, revealing a dramatic distortion of the DNA whereby the polymerase thumb domain acts as a wedge that separates the two DNA strands. Importantly, NMR analysis of the DNA substrate shows that the presence of a mismatch increases the fraying of the DNA, thus enabling it to reach the exonuclease active site. Therefore the mismatch corrects itself, whereas the exonuclease subunit plays a passive role. Hence, our work provides unique insights into high-fidelity replication and establishes a new paradigm for the correction of misincorporated nucleotides.
履歴
登録2016年10月12日-
ヘッダ(付随情報) 公開2016年10月26日-
マップ公開2017年1月18日-
更新2017年8月30日-
現状2017年8月30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: 0.08
  • 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: 0.08
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
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_4142.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_4142.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 10.5 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Related to EMD-4142 Local alignment after signal subtraction of the beta subunit
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 140 pix.
= 246.4 Å		1.76 Å/pix.
x 140 pix.
= 246.4 Å		1.76 Å/pix.
x 140 pix.
= 246.4 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: 0.08 / ムービー #1: 0.08
最小 - 最大-0.14866291 - 0.33609918
平均 (標準偏差)0.00007027035 (±0.016236395)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ140140140
Spacing140140140
セルA=B=C: 246.4 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/z140140140
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z246.400246.400246.400
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-190-190-190
NX/NY/NZ380380380
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS140140140
D min/max/mean-0.1490.3360.000

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_4142_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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ハーフマップ: #1

ファイルemd_4142_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_4142_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 : DNA polyerase III alpha, beta, epsilon, theta complex with mismat...

全体名称: DNA polyerase III alpha, beta, epsilon, theta complex with mismatched DNA duplex
要素
  • 複合体: DNA polyerase III alpha, beta, epsilon, theta complex with mismatched DNA duplex
    • 複合体: DNA polyerase III alpha, epsilon, theta complex with mismatched DNA duplex

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超分子 #1: DNA polyerase III alpha, beta, epsilon, theta complex with mismat...

超分子名称: DNA polyerase III alpha, beta, epsilon, theta complex with mismatched DNA duplex
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#6
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: K12
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: BL21 (DE3) / 組換プラスミド: pET28a
分子量理論値: 250 KDa

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超分子 #2: DNA polyerase III alpha, epsilon, theta complex with mismatched D...

超分子名称: DNA polyerase III alpha, epsilon, theta complex with mismatched DNA duplex
タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1, #3-#6
詳細: Map obtained after signal subtraction of the beta subunit and alignment of the remaining parts. Final reconstruction obtained with non-subtracted images and angles from local alignment
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: K12
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: BL21 (DE3) / 組換プラスミド: pET28a

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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0.25 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度名称
20.0 mMHepes
50.0 mMPotassium glutamate
5.0 mMMagnesium Acetate
2.0 mMDithiothreitol
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 雰囲気: AIR
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
詳細: 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.
詳細Sample was run over a gel filtration column prior to vitrification

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
温度最低: 80.0 K / 最高: 80.0 K
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Quantum
エネルギーフィルター - エネルギー下限: 0 eV
エネルギーフィルター - エネルギー上限: 20 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / デジタル化 - サイズ - 横: 3710 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3710 pixel / 撮影したグリッド数: 3 / 実像数: 1157 / 平均露光時間: 25.0 sec. / 平均電子線量: 2.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 倍率（補正後）: 79545 / 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）: 3.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.8 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
ホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 150000
CTF補正ソフトウェア - 名称: Gctf
初期モデルモデルのタイプ: EMDB MAP
EMDB ID:

3198


詳細: low pass filtered to 60 angtrom
最終 再構成アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 6.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2) / 使用した粒子像数: 15616
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2)
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2)
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

詳細The cryo-EM structure of the PolIIIalpha-clamp-exonuclease complex in the polymerase mode (PDB code: 5FKW)1 was used as a starting model, and the NMR structure of theta bound to the ? catalytic domain (PDB code: 2XY8)13 was used to place ? into the cryo-EM map. The model was manually adjusted in Coot35 and geometry of the protein optimized in Refmac536 using DNA-specific restraints generated in LibG36
精密化プロトコル: OTHER

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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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