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- EMDB-42887: Herpes simplex virus 1 polymerase holoenzyme bound to DNA in both... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-42887
タイトルHerpes simplex virus 1 polymerase holoenzyme bound to DNA in both open/closed conformations
マップデータsharpened map after polish and CTF refinement
試料
  • 複合体: Herpes simplex virus 1 polymerase holoenzyme UL30:UL42 in complex with template and primer DNA strands
    • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase
    • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase processivity factor
    • DNA: Primer DNA
    • DNA: template DNA
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: water
キーワードherpes simplex virus / DNA polymerase holoenzyme / open/closed conformations / conformational dynamics / TRANSFERASE-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


viral DNA genome replication / DNA-templated DNA replication / RNA-DNA hybrid ribonuclease activity / DNA replication / DNA-directed DNA polymerase / DNA-directed DNA polymerase activity / nucleotide binding / host cell nucleus / DNA binding
類似検索 - 分子機能
DNA polymerase processivity factor (UL42) / DNA polymerase processivity factor (UL42) / DNA polymerase catalytic subunit Pol, C-terminal / DNA polymerase catalytic subunit Pol / : / DNA polymerase family B, thumb domain / DNA-directed DNA polymerase, family B, multifunctional domain / DNA polymerase family B signature. / DNA-directed DNA polymerase, family B, conserved site / DNA polymerase family B ...DNA polymerase processivity factor (UL42) / DNA polymerase processivity factor (UL42) / DNA polymerase catalytic subunit Pol, C-terminal / DNA polymerase catalytic subunit Pol / : / DNA polymerase family B, thumb domain / DNA-directed DNA polymerase, family B, multifunctional domain / DNA polymerase family B signature. / DNA-directed DNA polymerase, family B, conserved site / DNA polymerase family B / : / DNA polymerase family B, exonuclease domain / DNA-directed DNA polymerase, family B, exonuclease domain / DNA polymerase, palm domain superfamily / DNA polymerase type-B family / DNA-directed DNA polymerase, family B / Ribonuclease H superfamily / Ribonuclease H-like superfamily / DNA/RNA polymerase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA polymerase processivity factor / DNA polymerase
類似検索 - 構成要素
生物種Human herpesvirus 1 (strain KOS) (ヘルペスウイルス) / Human alphaherpesvirus 1 strain KOS (ヘルペスウイルス) / synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.7 Å
データ登録者Pan J / Abraham J / Coen DM / Shankar S / Yang P / Hogle J
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)R21 AI141940 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)R01 AI019838 米国
引用ジャーナル: Cell / 年: 2024
タイトル: Viral DNA polymerase structures reveal mechanisms of antiviral drug resistance.
著者: Sundaresh Shankar / Junhua Pan / Pan Yang / Yuemin Bian / Gábor Oroszlán / Zishuo Yu / Purba Mukherjee / David J Filman / James M Hogle / Mrinal Shekhar / Donald M Coen / Jonathan Abraham /
要旨: DNA polymerases are important drug targets, and many structural studies have captured them in distinct conformations. However, a detailed understanding of the impact of polymerase conformational ...DNA polymerases are important drug targets, and many structural studies have captured them in distinct conformations. However, a detailed understanding of the impact of polymerase conformational dynamics on drug resistance is lacking. We determined cryoelectron microscopy (cryo-EM) structures of DNA-bound herpes simplex virus polymerase holoenzyme in multiple conformations and interacting with antivirals in clinical use. These structures reveal how the catalytic subunit Pol and the processivity factor UL42 bind DNA to promote processive DNA synthesis. Unexpectedly, in the absence of an incoming nucleotide, we observed Pol in multiple conformations with the closed state sampled by the fingers domain. Drug-bound structures reveal how antivirals may selectively bind enzymes that more readily adopt the closed conformation. Molecular dynamics simulations and the cryo-EM structure of a drug-resistant mutant indicate that some resistance mutations modulate conformational dynamics rather than directly impacting drug binding, thus clarifying mechanisms that drive drug selectivity.
履歴
登録2023年11月21日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年9月4日-
マップ公開2024年9月4日-
更新2024年9月18日-
現状2024年9月18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_42887.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_42887.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈sharpened map after polish and CTF refinement
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.)
0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 264. Å		0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 264. Å		0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 264. 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: 0.825 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: 0.025
最小 - 最大-0.12296121 - 0.2296219
平均 (標準偏差)0.00003530111 (±0.0060424465)
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: 264.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

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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 : Herpes simplex virus 1 polymerase holoenzyme UL30:UL42 in complex...

全体名称: Herpes simplex virus 1 polymerase holoenzyme UL30:UL42 in complex with template and primer DNA strands
要素
  • 複合体: Herpes simplex virus 1 polymerase holoenzyme UL30:UL42 in complex with template and primer DNA strands
    • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase
    • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase processivity factor
    • DNA: Primer DNA
    • DNA: template DNA
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: water

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超分子 #1: Herpes simplex virus 1 polymerase holoenzyme UL30:UL42 in complex...

超分子名称: Herpes simplex virus 1 polymerase holoenzyme UL30:UL42 in complex with template and primer DNA strands
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4
詳細: each complex consists of one HSV-1 UL30 (expressed in insect cells), one HSV-1 UL42 (expressed in E.coli), one template DNA (synthetic), and one primer (3'-deoxy) DNA molecule (synthetic).
由来(天然)生物種: Human herpesvirus 1 (strain KOS) (ヘルペスウイルス)

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分子 #1: DNA polymerase

分子名称: DNA polymerase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1
詳細: Herpes simplex virus type 1 (KOS strain) DNA polymerase catalytic subunit UL30 with its N-terminal 42 residues deleted and replaced by an N-terminal poly-histidine tag in the expression construct
コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: DNA-directed DNA polymerase
由来(天然)生物種: Human alphaherpesvirus 1 strain KOS (ヘルペスウイルス)
株: KOS
分子量理論値: 133.614344 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: HHHHHHNFYN PYLAPVGTQQ KPTGPTQRHT YYSECDEFRF IAPRVLDEDA PPEKRAGVHD GHLKRAPKVY CGGDERDVLR VGSGGFWPR RSRLWGGVDH APAGFNPTVT VFHVYDILEN VEHAYGMRAA QFHARFMDAI TPTGTVITLL GLTPEGHRVA V HVYGTRQY ...文字列:
HHHHHHNFYN PYLAPVGTQQ KPTGPTQRHT YYSECDEFRF IAPRVLDEDA PPEKRAGVHD GHLKRAPKVY CGGDERDVLR VGSGGFWPR RSRLWGGVDH APAGFNPTVT VFHVYDILEN VEHAYGMRAA QFHARFMDAI TPTGTVITLL GLTPEGHRVA V HVYGTRQY FYMNKEEVDR HLQCRAPRDL CERMAAALRE SPGASFRGIS ADHFEAEVVE RTDVYYYETR PALFYRVYVR SG RVLSYLC DNFCPAIKKY EGGVDATTRF ILDNPGFVTF GWYRLKPGRN NTLAQPRAPM AFGTSSDVEF NCTADNLAIE GGM SDLPAY KLMCFDIECK AGGEDELAFP VAGHPEDLVI QISCLLYDLS TTALEHVLLF SLGSCDLPES HLNELAARGL PTPV VLEFD SEFEMLLAFM TLVKQYGPEF VTGYNIINFD WPFLLAKLTD IYKVPLDGYG RMNGRGVFRV WDIGQSHFQK RSKIK VNGM VNIDMYGIIT DKIKLSSYKL NAVAEAVLKD KKKDLSYRDI PAYYATGPAQ RGVIGEYCIQ DSLLVGQLFF KFLPHL ELS AVARLAGINI TRTIYDGQQI RVFTCLLRLA DQKGFILPDT QGRFRGAGGE APKRPAAARE DEERPEEEGE DEDEREE GG GEREPEGARE TAGRHVGYQG ARVLDPTSGF HVNPVVVFDF ASLYPSIIQA HNLCFSTLSL RADAVAHLEA GKDYLEIE V GGRRLFFVKA HVRESLLSIL LRDWLAMRKQ IRSRIPQSSP EEAVLLDKQQ AAIKVVCNSV YGFTGVQHGL LPCLHVAAT VTTIGREMLL ATREYVHARW AAFEQLLADF PEAADMRAPG PYSMRIIYGD TDSIFVLCRG LTAAGLTAMG DKMASHISRA LFLPPIKLE CEKTFTKLLL IAKKKYIGVI YGGKMLIKGV DLVRKNNCAF INRTSRALVD LLFYDDTVSG AAAALAERPA E EWLARPLP EGLQAFGAVL VDAHRRITDP ERDIQDFVLT AELSRHPRAY TNKRLAHLTV YYKLMARRAQ VPSIKDRIPY VI VAQTREV EETVARLAAL RELDAAAPGD EPAPPAALPS PAKRPRETPS HADPPGGASK PRKLLVSELA EDPAYAIAHG VAL NTDYYF SHLLGAACVT FKALFGNNAK ITESLLKRFI PEVWHPPDDV AARLRAAGFG AVGAGATAEE TRRMLHRAFD TLA

UniProtKB: DNA polymerase

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分子 #2: DNA polymerase processivity factor

分子名称: DNA polymerase processivity factor / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2
詳細: Herpes simplex virus type 1 (KOS strain) processivity factor UL42 residues 1-340 preceding a maltose binding protein (MBP) tag and a PreScission protease cleavage site (MBP-PP-UL42dC340))
コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Human alphaherpesvirus 1 strain KOS (ヘルペスウイルス)
株: KOS
分子量理論値: 37.275102 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: GPISEFGSSR TDSPGGVAPA SHVEDASDAS LGQPEEGAPC QVVLQGAELN GILQAFAPLR TSLLDSLLVM GDRGILIHNT IFGEQVFLP LEHSQFSRYR WRGPTAAFLS LVDQKRSLLS VFRANQYPDL RRVELAITGQ APFRTLVQRI WTTTSDGEAV E LASETLMK ...文字列:
GPISEFGSSR TDSPGGVAPA SHVEDASDAS LGQPEEGAPC QVVLQGAELN GILQAFAPLR TSLLDSLLVM GDRGILIHNT IFGEQVFLP LEHSQFSRYR WRGPTAAFLS LVDQKRSLLS VFRANQYPDL RRVELAITGQ APFRTLVQRI WTTTSDGEAV E LASETLMK RELTSFVVLV PQGTPDVQLR LTRPQLTKVL NATGADSATP TTFELGVNGK FSVFTTSTCV TFAAREEGVS SS TSTQVQI LSNALTKAGQ AAANAKTVYG ENTHRTFSVV VDDCSMRAVL RRLQVAGGTL KFFLTTPVPS LCVTATGPNA VSA VFLLKP QKICLDWLGH SQGSPSAGSS ASR

UniProtKB: DNA polymerase processivity factor

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分子 #3: Primer DNA

分子名称: Primer DNA / タイプ: dna / ID: 3 / 詳細: 3'-deoxy primer DNA strand / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 9.866353 KDa
配列文字列:
(DG)(DA)(DT)(DT)(DA)(DC)(DG)(DA)(DA)(DT) (DT)(DC)(DG)(DA)(DG)(DC)(DT)(DC)(DG)(DG) (DT)(DA)(DC)(DC)(DC)(DG)(DG)(DG)(DG) (DA)(DT)(DOC)

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分子 #4: template DNA

分子名称: template DNA / タイプ: dna / ID: 4 / 詳細: template DNA / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 15.223799 KDa
配列文字列:
(DC)(DA)(DC)(DA)(DC)(DA)(DC)(DA)(DC)(DA) (DC)(DA)(DC)(DA)(DC)(DA)(DC)(DA)(DG)(DA) (DT)(DC)(DC)(DC)(DC)(DG)(DG)(DG)(DT) (DA)(DC)(DC)(DG)(DA)(DG)(DC)(DT)(DC)(DG) (DA) (DA)(DT)(DT)(DC)(DG)(DT)(DA)(DA) (DT)(DC)

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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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分子 #6: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 3 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER

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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1.3 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
詳細: 25 mM HEPES, pH 7.5, 150 mM NaCl, 2 mM tris(2-carboxyethyl)phosphine (TCEP), 2 mM EDTA
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 400 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 0.039 kPa
詳細: Pelco easiGlow at 15 mA for 30 seconds under 0.39 mBar (i.e. 39 Pa)
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 298 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細: 3 microliters of sample were blotted for 3 seconds with filter paper saturated under 100% humidity prior to plunging..
詳細This sample was monodisperse.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
温度最低: 70.0 K / 最高: 77.0 K
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / デジタル化 - サイズ - 横: 5760 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4092 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 6173 / 平均露光時間: 1.5 sec. / 平均電子線量: 53.11 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 / 最大 デフォーカス（補正後）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（補正後）: 1.0 µm / 倍率（補正後）: 60606 / 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）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 105000
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: 2443151
初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: ab initio using Relion
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.7 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: 343777
初期 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0.8)
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: 5 / 平均メンバー数/クラス: 130467 / 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

詳細rigid body, minimization_global, local_grid_search, adp refinement
精密化空間: REAL / プロトコル: OTHER / 温度因子: 31.87 / 当てはまり具合の基準: correlation coefficient
得られたモデル

PDB-8v1q:
Herpes simplex virus 1 polymerase holoenzyme bound to DNA in both open/closed conformations

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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://pdbjlvh1.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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