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- EMDB-43237: Structure of the BMAL1/HIF2A heterodimer in Complex with DNA -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-43237
タイトルStructure of the BMAL1/HIF2A heterodimer in Complex with DNA
マップデータ
試料
  • 複合体: Ternary complex of the BMAL1/HIF2A heterodimer bound with DNA
    • タンパク質・ペプチド: Endothelial PAS domain-containing protein 1
    • タンパク質・ペプチド: Basic helix-loop-helix ARNT-like protein 1
    • DNA: Reverse strand DNA containing HRE motif
    • DNA: Forward strand DNA containing HRE motif
キーワードTranscriptional factors / heterodimer / DNA recognition / Circadian-dependent cardioprotection / TRANSCRIPTION-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


Cellular response to hypoxia / CLOCK-BMAL transcription complex / positive regulation of skeletal muscle cell differentiation / regulation of hair cycle / positive regulation of protein acetylation / NPAS4 regulates expression of target genes / negative regulation of nuclear receptor-mediated glucocorticoid signaling pathway / Regulation of gene expression by Hypoxia-inducible Factor / maternal process involved in parturition / myoblast fate commitment ...Cellular response to hypoxia / CLOCK-BMAL transcription complex / positive regulation of skeletal muscle cell differentiation / regulation of hair cycle / positive regulation of protein acetylation / NPAS4 regulates expression of target genes / negative regulation of nuclear receptor-mediated glucocorticoid signaling pathway / Regulation of gene expression by Hypoxia-inducible Factor / maternal process involved in parturition / myoblast fate commitment / regulation of type B pancreatic cell development / Oxygen-dependent proline hydroxylation of Hypoxia-inducible Factor Alpha / bHLH transcription factor binding / regulation of cellular senescence / regulation of protein neddylation / chromatoid body / Neddylation / norepinephrine metabolic process / positive regulation of circadian rhythm / surfactant homeostasis / negative regulation of TOR signaling / oxidative stress-induced premature senescence / epithelial cell maturation / negative regulation of cold-induced thermogenesis / response to redox state / negative regulation of fat cell differentiation / regulation of protein catabolic process / E-box binding / hemopoiesis / regulation of neurogenesis / blood vessel remodeling / embryonic placenta development / cis-regulatory region sequence-specific DNA binding / energy homeostasis / visual perception / regulation of insulin secretion / regulation of heart rate / erythrocyte differentiation / mitochondrion organization / transcription coregulator activity / lung development / circadian regulation of gene expression / mRNA transcription by RNA polymerase II / transcription coactivator binding / PML body / autophagy / multicellular organismal-level iron ion homeostasis / circadian rhythm / protein import into nucleus / positive regulation of canonical Wnt signaling pathway / positive regulation of cold-induced thermogenesis / DNA-binding transcription activator activity, RNA polymerase II-specific / gene expression / angiogenesis / spermatogenesis / cellular response to hypoxia / transcription regulator complex / RNA polymerase II-specific DNA-binding transcription factor binding / response to oxidative stress / sequence-specific DNA binding / proteasome-mediated ubiquitin-dependent protein catabolic process / transcription by RNA polymerase II / cell differentiation / DNA-binding transcription factor activity, RNA polymerase II-specific / response to hypoxia / transcription cis-regulatory region binding / regulation of cell cycle / nuclear speck / nuclear body / RNA polymerase II cis-regulatory region sequence-specific DNA binding / protein heterodimerization activity / DNA-binding transcription factor activity / negative regulation of DNA-templated transcription / regulation of DNA-templated transcription / regulation of transcription by RNA polymerase II / positive regulation of DNA-templated transcription / positive regulation of transcription by RNA polymerase II / DNA binding / nucleoplasm / nucleus / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
HIF-1 alpha, transactivation domain, C-terminal / HIF-1 alpha C terminal transactivation domain / : / Hypoxia-inducible factor 1-alpha bHLH domain / Hypoxia-inducible factor, alpha subunit-like / Hypoxia-inducible factor-1 / Nuclear translocator / Helix-loop-helix DNA-binding domain / PAC motif / Motif C-terminal to PAS motifs (likely to contribute to PAS structural domain) ...HIF-1 alpha, transactivation domain, C-terminal / HIF-1 alpha C terminal transactivation domain / : / Hypoxia-inducible factor 1-alpha bHLH domain / Hypoxia-inducible factor, alpha subunit-like / Hypoxia-inducible factor-1 / Nuclear translocator / Helix-loop-helix DNA-binding domain / PAC motif / Motif C-terminal to PAS motifs (likely to contribute to PAS structural domain) / PAS domain / helix loop helix domain / Myc-type, basic helix-loop-helix (bHLH) domain / Myc-type, basic helix-loop-helix (bHLH) domain profile. / Helix-loop-helix DNA-binding domain superfamily / PAS fold / PAS fold / PAS domain / PAS repeat profile. / PAS domain / PAS domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Endothelial PAS domain-containing protein 1 / Basic helix-loop-helix ARNT-like protein 1
類似検索 - 構成要素
生物種Mus musculus (ハツカネズミ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.6 Å
データ登録者Li T / Tsai KL
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Heart, Lung, and Blood Institute (NIH/NHLBI) 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2025
タイトル: BMAL1-HIF2A heterodimer modulates circadian variations of myocardial injury.
著者: Wei Ruan / Tao Li / In Hyuk Bang / Jaewoong Lee / Wankun Deng / Xinxin Ma / Cong Luo / Fang Du / Seung-Hee Yoo / Boyun Kim / Jiwen Li / Xiaoyi Yuan / Katherine Figarella / Yu A An / Yin-Ying ...著者: Wei Ruan / Tao Li / In Hyuk Bang / Jaewoong Lee / Wankun Deng / Xinxin Ma / Cong Luo / Fang Du / Seung-Hee Yoo / Boyun Kim / Jiwen Li / Xiaoyi Yuan / Katherine Figarella / Yu A An / Yin-Ying Wang / Yafen Liang / Matthew DeBerge / Dongze Zhang / Zhen Zhou / Yanyu Wang / Joshua M Gorham / Jonathan G Seidman / Christine E Seidman / Sary F Aranki / Ragini Nair / Lei Li / Jagat Narula / Zhongming Zhao / Alemayehu A Gorfe / Jochen D Muehlschlegel / Kuang-Lei Tsai / Holger K Eltzschig /
要旨: Acute myocardial infarction is a leading cause of morbidity and mortality worldwide. Clinical studies have shown that the severity of cardiac injury after myocardial infarction exhibits a circadian ...Acute myocardial infarction is a leading cause of morbidity and mortality worldwide. Clinical studies have shown that the severity of cardiac injury after myocardial infarction exhibits a circadian pattern, with larger infarcts and poorer outcomes in patients experiencing morning-onset events. However, the molecular mechanisms underlying these diurnal variations remain unclear. Here we show that the core circadian transcription factor BMAL1 regulates circadian-dependent myocardial injury by forming a transcriptionally active heterodimer with a non-canonical partner-hypoxia-inducible factor 2 alpha (HIF2A)-in a diurnal manner. To substantiate this finding, we determined the cryo-EM structure of the BMAL1-HIF2A-DNA complex, revealing structural rearrangements within BMAL1 that enable cross-talk between circadian rhythms and hypoxia signalling. BMAL1 modulates the circadian hypoxic response by enhancing the transcriptional activity of HIF2A and stabilizing the HIF2A protein. We further identified amphiregulin (AREG) as a rhythmic target of the BMAL1-HIF2A complex, critical for regulating daytime variations of myocardial injury. Pharmacologically targeting the BMAL1-HIF2A-AREG pathway provides cardioprotection, with maximum efficacy when aligned with the pathway's circadian phase. These findings identify a mechanism governing circadian variations of myocardial injury and highlight the therapeutic potential of clock-based pharmacological interventions for treating ischaemic heart disease.
履歴
登録2024年1月1日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年2月12日-
マップ公開2025年2月12日-
更新2025年6月4日-
現状2025年6月4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_43237.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_43237.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 134.6 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

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明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.02 Å/pix.
x 328 pix.
= 334.56 Å		1.02 Å/pix.
x 328 pix.
= 334.56 Å		1.02 Å/pix.
x 328 pix.
= 334.56 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.02 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: 0.26
最小 - 最大-0.13713424 - 2.2120469
平均 (標準偏差)0.0011005269 (±0.025544828)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ328328328
Spacing328328328
セルA=B=C: 334.56 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_43237_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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追加マップ: #1

ファイルemd_43237_additional_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_43237_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_43237_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 : Ternary complex of the BMAL1/HIF2A heterodimer bound with DNA

全体名称: Ternary complex of the BMAL1/HIF2A heterodimer bound with DNA
要素
  • 複合体: Ternary complex of the BMAL1/HIF2A heterodimer bound with DNA
    • タンパク質・ペプチド: Endothelial PAS domain-containing protein 1
    • タンパク質・ペプチド: Basic helix-loop-helix ARNT-like protein 1
    • DNA: Reverse strand DNA containing HRE motif
    • DNA: Forward strand DNA containing HRE motif

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超分子 #1: Ternary complex of the BMAL1/HIF2A heterodimer bound with DNA

超分子名称: Ternary complex of the BMAL1/HIF2A heterodimer bound with DNA
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)

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分子 #1: Endothelial PAS domain-containing protein 1

分子名称: Endothelial PAS domain-containing protein 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 43.372305 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MGSSHHHHHH SSGLVPRGSH MADKEKKRSS SELRKEKSRD AARCRRSKET EVFYELAHEL PLPHSVSSHL DKASIMRLAI SFLRTHKLL SSVCSENESE AEADQQMDNL YLKALEGFIA VVTQDGDMIF LSENISKFMG LTQVELTGHS IFDFTHPCDH E EIRENLTL ...文字列:
MGSSHHHHHH SSGLVPRGSH MADKEKKRSS SELRKEKSRD AARCRRSKET EVFYELAHEL PLPHSVSSHL DKASIMRLAI SFLRTHKLL SSVCSENESE AEADQQMDNL YLKALEGFIA VVTQDGDMIF LSENISKFMG LTQVELTGHS IFDFTHPCDH E EIRENLTL KNGSGFGKKS KDVSTERDFF MRMKCTVTNR GRTVNLKSAT WKVLHCTGQV RVYNNCPPHS SLCGSKEPLL SC LIIMCEP IQHPSHMDIP LDSKTFLSRH SMDMKFTYCD DRILELIGYH PEELLGRSAY EFYHALDSEN MTKSHQNLCT KGQ VVSGQY RMLAKHGGYV WLETQGTVIY NPRNLQPQCI MCVNYVLSEI EKNDVVFSMD QTES

UniProtKB: Endothelial PAS domain-containing protein 1

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分子 #2: Basic helix-loop-helix ARNT-like protein 1

分子名称: Basic helix-loop-helix ARNT-like protein 1 / 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: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 49.248117 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: GRIKNAREAH SQIEKRRRDK MNSFIDELAS LVPTCNAMSR KLDKLTVLRM AVQHMKTLRG ATNPYTEANY KPTFLSDDEL KHLILRAAD GFLFVVGCDR GKILFVSESV FKILNYSQND LIGQSLFDYL HPKDIAKVKE QLSSSDTAPR ERLIDAKTGL P VKTDITPG ...文字列:
GRIKNAREAH SQIEKRRRDK MNSFIDELAS LVPTCNAMSR KLDKLTVLRM AVQHMKTLRG ATNPYTEANY KPTFLSDDEL KHLILRAAD GFLFVVGCDR GKILFVSESV FKILNYSQND LIGQSLFDYL HPKDIAKVKE QLSSSDTAPR ERLIDAKTGL P VKTDITPG PSRLCSGARR SFFCRMKCNR PSVKVEDKDF ASTCSKKKAD RKSFCTIHST GYLKSWPPTK MGLDEDNEPD NE GCNLSCL VAIGRLHSHM VPQPANGEIR VKSMEYVSRH AIDGKFVFVD QRATAILAYL PQELLGTSCY EYFHQDDIGH LAE CHRQVL QTREKITTNC YKFKIKDGSF ITLRSRWFSF MNPWTKEVEY IVSTNTVVLA NVLEGGDPTF PQLTAPPHSM DSML PSGEG GPKRTHPTVP GIPGGTENLY FQSDYKDDDD K

UniProtKB: Basic helix-loop-helix ARNT-like protein 1

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分子 #3: Reverse strand DNA containing HRE motif

分子名称: Reverse strand DNA containing HRE motif / タイプ: dna / ID: 3 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 7.245672 KDa
配列文字列:
(DC)(DA)(DC)(DG)(DA)(DC)(DC)(DC)(DG)(DC) (DA)(DC)(DG)(DT)(DA)(DC)(DG)(DC)(DA)(DG) (DC)(DT)(DC)(DC)

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分子 #4: Forward strand DNA containing HRE motif

分子名称: Forward strand DNA containing HRE motif / タイプ: dna / ID: 4 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 7.498799 KDa
配列文字列:
(DG)(DG)(DA)(DG)(DC)(DT)(DG)(DC)(DG)(DT) (DA)(DC)(DG)(DT)(DG)(DC)(DG)(DG)(DG)(DT) (DC)(DG)(DT)(DG)

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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
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 QUANTUM (4k x 4k)
平均電子線量: 75.0 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）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 41991
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
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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