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- EMDB-43855: Ternary complex of human DNA polymerase theta polymerase domain w... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-43855
タイトルTernary complex of human DNA polymerase theta polymerase domain with a cognate C:G base pair
マップデータTernary complex of human DNA polymerase theta polymerase domain with a cognate C:G base pair
試料
  • 複合体: Ternary complex of human DNA polymerase theta polymerase domain with a cognate C:G base pair
    • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase theta
    • DNA: DNA (5'-D(*AP*GP*CP*TP*CP*TP*AP*CP*GP*GP*AP*TP*GP*C)-3')
    • DNA: DNA (5'-D(P*GP*CP*AP*TP*CP*CP*GP*TP*AP*GP*(2DA))-3')
  • リガンド: 2'-DEOXYGUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードDNA translesion synthesis / theta-mediated end joining / A-family DNA polymerase / DNA BINDING PROTEIN-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


double-strand break repair via alternative nonhomologous end joining / HDR through MMEJ (alt-NHEJ) / single-stranded DNA helicase activity / replication fork processing / site of DNA damage / mitochondrial nucleoid / 5'-deoxyribose-5-phosphate lyase activity / somatic hypermutation of immunoglobulin genes / error-prone translesion synthesis / negative regulation of double-strand break repair via homologous recombination ...double-strand break repair via alternative nonhomologous end joining / HDR through MMEJ (alt-NHEJ) / single-stranded DNA helicase activity / replication fork processing / site of DNA damage / mitochondrial nucleoid / 5'-deoxyribose-5-phosphate lyase activity / somatic hypermutation of immunoglobulin genes / error-prone translesion synthesis / negative regulation of double-strand break repair via homologous recombination / RNA-directed DNA polymerase activity / DNA helicase activity / base-excision repair / protein homooligomerization / RNA-directed DNA polymerase / double-strand break repair / site of double-strand break / DNA helicase / damaged DNA binding / DNA-directed DNA polymerase / DNA-directed DNA polymerase activity / DNA repair / DNA damage response / chromatin binding / magnesium ion binding / Golgi apparatus / ATP hydrolysis activity / nucleoplasm / ATP binding / identical protein binding / nucleus / cytosol
類似検索 - 分子機能
: / DNA_pol_Q helicase like region helical domain / DNA polymerase theta-like, helix-turn-helix domain / Helix-turn-helix domain / DNA polymerase A / DNA polymerase family A / DNA-directed DNA polymerase, family A, conserved site / DNA polymerase family A signature. / DNA-directed DNA polymerase, family A, palm domain / DNA polymerase A domain ...: / DNA_pol_Q helicase like region helical domain / DNA polymerase theta-like, helix-turn-helix domain / Helix-turn-helix domain / DNA polymerase A / DNA polymerase family A / DNA-directed DNA polymerase, family A, conserved site / DNA polymerase family A signature. / DNA-directed DNA polymerase, family A, palm domain / DNA polymerase A domain / DEAD/DEAH box helicase domain / DEAD/DEAH box helicase / Helicase conserved C-terminal domain / helicase superfamily c-terminal domain / Superfamilies 1 and 2 helicase C-terminal domain profile. / Superfamilies 1 and 2 helicase ATP-binding type-1 domain profile. / DEAD-like helicases superfamily / Helicase, C-terminal / Helicase superfamily 1/2, ATP-binding domain / Ribonuclease H superfamily / Ribonuclease H-like superfamily / DNA/RNA polymerase superfamily / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA polymerase theta
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.11 Å
データ登録者Li C / Gao Y
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
American Cancer SocietyRSG-22-082-517 01-DMC 米国
Cancer Prevention and Research Institute of Texas (CPRIT)RR190046 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2025
タイトル: Structural basis of error-prone DNA synthesis by DNA polymerase θ.
著者: Chuxuan Li / Leora M Maksoud / Yang Gao /
要旨: DNA polymerase θ (Pol θ) is an A-family DNA polymerase specialized in DNA double-strand breaks repair and translesion synthesis. Distinct from its high-fidelity homologs in DNA replication, Pol θ ...DNA polymerase θ (Pol θ) is an A-family DNA polymerase specialized in DNA double-strand breaks repair and translesion synthesis. Distinct from its high-fidelity homologs in DNA replication, Pol θ catalyzes template-dependent DNA synthesis with an inherent propensity for error incorporation. However, the structural basis of Pol θ's low-fidelity DNA synthesis is not clear. Here, we present cryo-electron microscopy structures detailing the polymerase domain of human Pol θ in complex with a cognate C:G base pair (bp), a mismatched T:G bp, or a mismatched T:T bp. Our structures illustrate that Pol θ snugly accommodates the mismatched nascent base pairs within its active site with the finger domain well-closed, consistent with our in-solution fluorescence measurement but in contrast to its high-fidelity homologs. In addition, structural examination and mutagenesis study show that unique residues surrounding the active site contribute to the stabilization of the mismatched nascent base pair. Furthermore, Pol θ can efficiently extend from the misincorporated T:G or T:T mismatches, yet with a preference for template or primer looping-out, resulting in insertions and deletions. Collectively, our results elucidate how an A-family polymerase is adapted for error-prone DNA synthesis.
履歴
登録2024年2月28日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年3月5日-
マップ公開2025年3月5日-
更新2025年3月12日-
現状2025年3月12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_43855.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_43855.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Ternary complex of human DNA polymerase theta polymerase domain with a cognate C:G base pair
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.)
0.82 Å/pix.
x 256 pix.
= 209.92 Å		0.82 Å/pix.
x 256 pix.
= 209.92 Å		0.82 Å/pix.
x 256 pix.
= 209.92 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: 0.82 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: 0.236
最小 - 最大-1.6530921 - 2.4623668
平均 (標準偏差)-0.0005469664 (±0.047926713)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 209.92 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: Half Map A

ファイルemd_43855_half_map_1.map
注釈Half Map A
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_43855_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 human DNA polymerase theta polymerase domain w...

全体名称: Ternary complex of human DNA polymerase theta polymerase domain with a cognate C:G base pair
要素
  • 複合体: Ternary complex of human DNA polymerase theta polymerase domain with a cognate C:G base pair
    • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase theta
    • DNA: DNA (5'-D(*AP*GP*CP*TP*CP*TP*AP*CP*GP*GP*AP*TP*GP*C)-3')
    • DNA: DNA (5'-D(P*GP*CP*AP*TP*CP*CP*GP*TP*AP*GP*(2DA))-3')
  • リガンド: 2'-DEOXYGUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: Ternary complex of human DNA polymerase theta polymerase domain w...

超分子名称: Ternary complex of human DNA polymerase theta polymerase domain with a cognate C:G base pair
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: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: DNA polymerase theta

分子名称: DNA polymerase theta / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 89.585555 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
配列文字列: GFKDNSPISD TSFSLQLSQD GLQLTPASSS SESLSIIDVA SDQNLFQTFI KEWRCKKRFS ISLACEKIRS LTSSKTATIG SRFKQASSP QEIPIRDDGF PIKGCDDTLV VGLAVCWGGR DAYYFSLQKE QKHSEISASL VPPSLDPSLT LKDRMWYLQS C LRKESDKE ...文字列:
GFKDNSPISD TSFSLQLSQD GLQLTPASSS SESLSIIDVA SDQNLFQTFI KEWRCKKRFS ISLACEKIRS LTSSKTATIG SRFKQASSP QEIPIRDDGF PIKGCDDTLV VGLAVCWGGR DAYYFSLQKE QKHSEISASL VPPSLDPSLT LKDRMWYLQS C LRKESDKE CSVVIYDFIQ SYKILLLSCG ISLEQSYEDP KVACWLLDPD SQEPTLHSIV TSFLPHELPL LEGMETSQGI QS LGLNAGS EHSGRYRASV ESILIFNSMN QLNSLLQKEN LQDVFRKVEM PSQYCLALLE LNGIGFSTAE CESQKHIMQA KLD AIETQA YQLAGHSFSF TSSDDIAEVL FLELKLPPNR EMKNQGSKKT LGSTRRGIDN GRKLRLGRQF STSKDVLNKL KALH PLPGL ILEWRRITNA ITKVVFPLQR EKCLNPFLGM ERIYPVSQSH TATGRITFTE PNIQNVPRDF EIKMPTLVGE SPPSQ AVGK GLLPMGRGKY KKGFSVNPRC QAQMEERAAD RGMPFSISMR HAFVPFPGGS ILAADYSQLE LRILAHLSHD RRLIQV LNT GADVFRSIAA EWKMIEPESV GDDLRQQAKQ ICYGIIYGMG AKSLGEQMGI KENDAACYID SFKSRYTGIN QFMTETV KN CKRDGFVQTI LGRRRYLPGI KDNNPYRKAH AERQAINTIV QGSAADIVKI ATVNIQKQLE TFHSTFKSHG HREGMLQS D QTGLSRKRKL QGMFCPIRGG FFILQLHDEL LYEVAEEDVV QVAQIVKNEM ESAVKLSVKL KVKVKIGASW GELKDFDV

UniProtKB: DNA polymerase theta

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分子 #2: DNA (5'-D(*AP*GP*CP*TP*CP*TP*AP*CP*GP*GP*AP*TP*GP*C)-3')

分子名称: DNA (5'-D(*AP*GP*CP*TP*CP*TP*AP*CP*GP*GP*AP*TP*GP*C)-3')
タイプ: dna / ID: 2 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 8.864712 KDa
配列文字列:
(DG)(DC)(DA)(DG)(DT)(DC)(DA)(DG)(DC)(DT) (DC)(DT)(DA)(DC)(DG)(DG)(DA)(DT)(DG)(DC) (DC)(DT)(DC)(DA)(DC)(DA)(DG)(DC)(DA)

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分子 #3: DNA (5'-D(P*GP*CP*AP*TP*CP*CP*GP*TP*AP*GP*(2DA))-3')

分子名称: DNA (5'-D(P*GP*CP*AP*TP*CP*CP*GP*TP*AP*GP*(2DA))-3')
タイプ: dna / ID: 3 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 6.174001 KDa
配列文字列:
(DT)(DG)(DC)(DT)(DG)(DT)(DG)(DA)(DG)(DG) (DC)(DA)(DT)(DC)(DC)(DG)(DT)(DA)(DG) (2DA)

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分子 #4: 2'-DEOXYGUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: 2'-DEOXYGUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: DGT
分子量理論値: 507.181 Da
Chemical component information

ChemComp-DGT:
2'-DEOXYGUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / dGTP

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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: 1 / 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

濃度0.7 mg/mL
緩衝液pH: 7.6
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 295 K

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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 K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 1.2 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）: 2.0 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

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: 3.11 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 231192
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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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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