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- EMDB-42402: Cryo-EM structure of T4 Bacteriophage Clamp Loader with Sliding Clamp -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-42402
タイトルCryo-EM structure of T4 Bacteriophage Clamp Loader with Sliding Clamp
マップデータ
試料
  • 複合体: T4 Bacteriophage Clamp Loader with Sliding Clamp
    • 複合体: T4 Bacteriophage Sliding Clamp (gp45)
      • タンパク質・ペプチド: Sliding clamp
    • 複合体: T4 Bacteriophage Clamp Loader (gp44 + gp62)
      • タンパク質・ペプチド: Sliding-clamp-loader large subunit
      • タンパク質・ペプチド: Sliding-clamp-loader small subunit
  • リガンド: PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードautoinhibited / DNA-free / catalytically inactive / stable / REPLICATION
機能・相同性
機能・相同性情報


DNA replication factor C complex / DNA clamp loader activity / bidirectional double-stranded viral DNA replication / viral DNA genome replication / DNA polymerase processivity factor activity / viral transcription / 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 / DNA-templated DNA replication / DNA replication / DNA repair ...DNA replication factor C complex / DNA clamp loader activity / bidirectional double-stranded viral DNA replication / viral DNA genome replication / DNA polymerase processivity factor activity / viral transcription / 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 / DNA-templated DNA replication / DNA replication / DNA repair / ATP hydrolysis activity / DNA binding / ATP binding
類似検索 - 分子機能
Sliding-clamp-loader small subunit gp62 / Sliding-clamp-loader large subunit / : / : / Bacteriophage clamp loader A subunit / Sliding-clamp-loader large subunit, AAA+ ATPase lid domain / Sliding-clamp-loader large subunit, C-terminal domain / Sliding clamp, C-terminal / Sliding clamp / gp45 sliding clamp, C terminal ...Sliding-clamp-loader small subunit gp62 / Sliding-clamp-loader large subunit / : / : / Bacteriophage clamp loader A subunit / Sliding-clamp-loader large subunit, AAA+ ATPase lid domain / Sliding-clamp-loader large subunit, C-terminal domain / Sliding clamp, C-terminal / Sliding clamp / gp45 sliding clamp, C terminal / DNA polymerase processivity factor / DNA polymerase processivity factor / : / : / ATPase family associated with various cellular activities (AAA) / ATPase, AAA-type, core / 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
Sliding clamp / Sliding-clamp-loader large subunit / Sliding-clamp-loader small subunit
類似検索 - 構成要素
生物種Tequatrovirus T4 (ウイルス)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.21 Å
データ登録者Huang Y / Marcus K / Subramanian S / Gee LC / Gorday K / Ghaffari-Kashani S / Luo X / Zhang L / O'Donnell M / Kuriyan J
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2024
タイトル: Autoinhibition of a clamp-loader ATPase revealed by deep mutagenesis and cryo-EM.
著者: Kendra Marcus / Yongjian Huang / Subu Subramanian / Christine L Gee / Kent Gorday / Sam Ghaffari-Kashani / Xiao Ran Luo / Lisa Zheng / Michael O'Donnell / Sriram Subramaniam / John Kuriyan /
要旨: Clamp loaders are AAA+ ATPases that facilitate high-speed DNA replication. In eukaryotic and bacteriophage clamp loaders, ATP hydrolysis requires interactions between aspartate residues in one ...Clamp loaders are AAA+ ATPases that facilitate high-speed DNA replication. In eukaryotic and bacteriophage clamp loaders, ATP hydrolysis requires interactions between aspartate residues in one protomer, present in conserved 'DEAD-box' motifs, and arginine residues in adjacent protomers. We show that functional defects resulting from a DEAD-box mutation in the T4 bacteriophage clamp loader can be compensated by widely distributed single mutations in the ATPase domain. Using cryo-EM, we discovered an unsuspected inactive conformation of the clamp loader, in which DNA binding is blocked and the catalytic sites are disassembled. Mutations that restore function map to regions of conformational change upon activation, suggesting that these mutations may increase DNA affinity by altering the energetic balance between inactive and active states. Our results show that there are extensive opportunities for evolution to improve catalytic efficiency when an inactive intermediate is involved.
履歴
登録2023年10月19日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年12月13日-
マップ公開2023年12月13日-
更新2024年4月3日-
現状2024年4月3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_42402.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_42402.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 30.5 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Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.05 Å/pix.
x 200 pix.
= 209.6 Å		1.05 Å/pix.
x 200 pix.
= 209.6 Å		1.05 Å/pix.
x 200 pix.
= 209.6 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: 1.048 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: 0.1
最小 - 最大-0.2116968 - 0.5224986
平均 (標準偏差)0.0029300912 (±0.024919763)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ200200200
Spacing200200200
セルA=B=C: 209.59999 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_42402_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_42402_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 : T4 Bacteriophage Clamp Loader with Sliding Clamp

全体名称: T4 Bacteriophage Clamp Loader with Sliding Clamp
要素
  • 複合体: T4 Bacteriophage Clamp Loader with Sliding Clamp
    • 複合体: T4 Bacteriophage Sliding Clamp (gp45)
      • タンパク質・ペプチド: Sliding clamp
    • 複合体: T4 Bacteriophage Clamp Loader (gp44 + gp62)
      • タンパク質・ペプチド: Sliding-clamp-loader large subunit
      • タンパク質・ペプチド: Sliding-clamp-loader small subunit
  • リガンド: PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: T4 Bacteriophage Clamp Loader with Sliding Clamp

超分子名称: T4 Bacteriophage Clamp Loader with Sliding Clamp / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Tequatrovirus T4 (ウイルス)

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超分子 #2: T4 Bacteriophage Sliding Clamp (gp45)

超分子名称: T4 Bacteriophage Sliding Clamp (gp45) / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #3
由来(天然)生物種: Tequatrovirus T4 (ウイルス)

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超分子 #3: T4 Bacteriophage Clamp Loader (gp44 + gp62)

超分子名称: T4 Bacteriophage Clamp Loader (gp44 + gp62) / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Tequatrovirus T4 (ウイルス)

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分子 #1: Sliding-clamp-loader large subunit

分子名称: Sliding-clamp-loader large subunit / 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: Tequatrovirus T4 (ウイルス)
分子量理論値: 35.834254 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MITVNEKEHI LEQKYRPSTI DECILPAFDK ETFKSITSKG KIPHIILHSP SPGTGKTTVA KALCHDVNAD MMFVNGSDCK IDFVRGPLT NFASAASFDG RQKVIVIDEF DRSGLAESQR HLRSFMEAYS SNCSIIITAN NIDGIIKPLQ SRCRVITFGQ P TDEDKIEM ...文字列:
MITVNEKEHI LEQKYRPSTI DECILPAFDK ETFKSITSKG KIPHIILHSP SPGTGKTTVA KALCHDVNAD MMFVNGSDCK IDFVRGPLT NFASAASFDG RQKVIVIDEF DRSGLAESQR HLRSFMEAYS SNCSIIITAN NIDGIIKPLQ SRCRVITFGQ P TDEDKIEM MKQMIRRLTE ICKHEGIAIA DMKVVAALVK KNFPDFRKTI GELDSYSSKG VLDAGILSLV TNDRGAIDDV LE SLKNKDV KQLRALAPKY AADYSWFVGK LAEEIYSRVT PQSIIRMYEI VGENNQYHGI AANTELHLAY LFIQLACEMQ WK

UniProtKB: Sliding-clamp-loader large subunit

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分子 #2: Sliding-clamp-loader small subunit

分子名称: Sliding-clamp-loader small subunit / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Tequatrovirus T4 (ウイルス)
分子量理論値: 21.391703 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MSLFKDDIQL NEHQVAWYSK DWTAVQSAAD SFKEKAENEF FEIIGAINNK TKCSIAQKDY SKFMVENALS QFPECMPAVY AMNLIGSGL SDEAHFNYLM AAVPRGKRYG KWAKLVEDST EVLIIKLLAK RYQVNTNDAI NYKSILTKNG KLPLVLKELK G LVTDDFLK EVTKNVKEQK QLKKLALEW

UniProtKB: Sliding-clamp-loader small subunit

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分子 #3: Sliding clamp

分子名称: Sliding clamp / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Tequatrovirus T4 (ウイルス)
分子量理論値: 24.881223 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MKLSKDTTAL LKNFATINSG IMLKSGQFIM TRAVNGTTYA EANISDVIDF DVAIYDLNGF LGILSLVNDD AEISQSEDGN IKIADARST IFWPAADPST VVAPNKPIPF PVASAVTEIK AEDLQQLLRV SRGLQIDTIA ITVKEGKIVI NGFNKVEDSA L TRVKYSLT ...文字列:
MKLSKDTTAL LKNFATINSG IMLKSGQFIM TRAVNGTTYA EANISDVIDF DVAIYDLNGF LGILSLVNDD AEISQSEDGN IKIADARST IFWPAADPST VVAPNKPIPF PVASAVTEIK AEDLQQLLRV SRGLQIDTIA ITVKEGKIVI NGFNKVEDSA L TRVKYSLT LGDYDGENTF NFIINMANMK MQPGNYKLLL WAKGKQGAAK FEGEHANYVV ALEADSTHDF

UniProtKB: Sliding clamp

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分子 #4: PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER

分子名称: PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 2 / 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 #5: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 2 / 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: 7.5
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 283 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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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: 50.0 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）: 2.2 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm
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: 17937844
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
In silico モデル: 3D Ab-initio reconstruction from selected particles after 2D classification in cryoSPARC
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.21 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3) / ソフトウェア - 詳細: Non-uniform refinement / 使用した粒子像数: 455041
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3) / ソフトウェア - 詳細: ab-initio reconstruction
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3) / ソフトウェア - 詳細: heterogenous refinement
最終 3次元分類クラス数: 10 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3) / ソフトウェア - 詳細: heterogenous refinement

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: OTHER
得られたモデル

PDB-8unh:
Cryo-EM structure of T4 Bacteriophage Clamp Loader with Sliding Clamp

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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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