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- EMDB-44902: Cryo-EM Structure of AAV2 Rep68 bound to integration site AAVS1 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-44902
タイトルCryo-EM Structure of AAV2 Rep68 bound to integration site AAVS1
マップデータ
試料
  • 複合体: Rep68 AAVS1 ATPgS complex
    • タンパク質・ペプチド: Protein Rep68
    • DNA: DNA (21-MER)
    • DNA: DNA (21-MER)
  • リガンド: PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードAAV / Protein-DNA complex / Replication / Helicase / AAA+ / SF3 / DNA BINDING PROTEIN / VIRAL PROTEIN-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


symbiont-mediated arrest of host cell cycle during G2/M transition / symbiont entry into host cell via permeabilization of host membrane / viral DNA genome replication / symbiont-mediated perturbation of host cell cycle G1/S transition checkpoint / endonuclease activity / DNA helicase / forked DNA-dependent helicase activity / single-stranded 3'-5' DNA helicase activity / four-way junction helicase activity / double-stranded DNA helicase activity ...symbiont-mediated arrest of host cell cycle during G2/M transition / symbiont entry into host cell via permeabilization of host membrane / viral DNA genome replication / symbiont-mediated perturbation of host cell cycle G1/S transition checkpoint / endonuclease activity / DNA helicase / forked DNA-dependent helicase activity / single-stranded 3'-5' DNA helicase activity / four-way junction helicase activity / double-stranded DNA helicase activity / DNA replication / host cell nucleus / ATP hydrolysis activity / DNA binding / ATP binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
Rep protein catalytic-like / Rep protein catalytic domain like / : / Parvovirus (PV) NS1 nuclease (NS1-Nuc) domain profile. / Parvovirus non-structural protein 1, helicase domain / Parvovirus non-structural protein NS1 / Helicase, superfamily 3, DNA virus / Superfamily 3 helicase of DNA viruses domain profile. / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
生物種adeno-associated virus 2 (アデノ随伴ウイルス) / 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: 3.64 Å
データ登録者Escalante CR
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)2R01GM124204 米国
引用ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2025
タイトル: Cryo-EM structure of AAV2 Rep68 bound to integration site AAVS1: insights into the mechanism of DNA melting.
著者: Rahul Jaiswal / Brandon Braud / Karen C Hernandez-Ramirez / Vishaka Santosh / Alexander Washington / Carlos R Escalante /
要旨: The Rep68 protein from Adeno-Associated Virus (AAV) is a multifunctional SF3 helicase that performs most of the DNA transactions necessary for the viral life cycle. During AAV DNA replication, Rep68 ...The Rep68 protein from Adeno-Associated Virus (AAV) is a multifunctional SF3 helicase that performs most of the DNA transactions necessary for the viral life cycle. During AAV DNA replication, Rep68 assembles at the origin of replication, catalyzing the DNA melting and nicking reactions during the hairpin rolling replication process to complete the second-strand synthesis of the AAV genome. We report the cryo-electron microscopy structures of Rep68 bound to the adeno-associated virus integration site 1 in different nucleotide-bound states. In the nucleotide-free state, Rep68 forms a heptameric complex around DNA, with three origin-binding domains (OBDs) bound to the Rep-binding element sequence, while three remaining OBDs form transient dimers with them. The AAA+ domains form an open ring without interactions between subunits and DNA. We hypothesize that the heptameric structure is crucial for loading Rep68 onto double-stranded DNA. The ATPγS complex shows that only three subunits associate with the nucleotide, leading to a conformational change that promotes the formation of both intersubunit and DNA interactions. Moreover, three phenylalanine residues in the AAA+ domain induce a steric distortion in the DNA. Our study provides insights into how an SF3 helicase assembles on DNA and provides insights into the DNA melting process.
履歴
登録2024年5月16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2月12日-
現状2025年2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_44902.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_44902.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 824 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.)
0.53 Å/pix.
x 600 pix.
= 316.8 Å		0.53 Å/pix.
x 600 pix.
= 316.8 Å		0.53 Å/pix.
x 600 pix.
= 316.8 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: 0.528 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: 0.0116
最小 - 最大-0.113928206 - 0.14715979
平均 (標準偏差)0.00007564726 (±0.0023353163)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ600600600
Spacing600600600
セルA=B=C: 316.8 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_44902_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_44902_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 : Rep68 AAVS1 ATPgS complex

全体名称: Rep68 AAVS1 ATPgS complex
要素
  • 複合体: Rep68 AAVS1 ATPgS complex
    • タンパク質・ペプチド: Protein Rep68
    • DNA: DNA (21-MER)
    • DNA: DNA (21-MER)
  • リガンド: PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: Rep68 AAVS1 ATPgS complex

超分子名称: Rep68 AAVS1 ATPgS complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
詳細: Heptameric Rep68 complex bound to AAVS1 DNA site in the presence of ATPgS
由来(天然)生物種: adeno-associated virus 2 (アデノ随伴ウイルス)
分子量理論値: 458 KDa

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分子 #1: Protein Rep68

分子名称: Protein Rep68 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 詳細: AAV-2 Rep68 (1-490) / コピー数: 7 / 光学異性体: LEVO / EC番号: DNA helicase
由来(天然)生物種: adeno-associated virus 2 (アデノ随伴ウイルス)
分子量理論値: 55.896184 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: GPPGFYEIVI KVPSDLDGHL PGISDSFVNW VAEKEWELPP DSDMDLNLIE QAPLTVAEKL QRDFLTEWRR VSKAPEALFF VQFEKGESY FHMHVLVETT GVKSMVLGRF LSQIREKLIQ RIYRGIEPTL PNWFAVTKTR NGAGGGNKVV DESYIPNYLL P KTQPELQW ...文字列:
GPPGFYEIVI KVPSDLDGHL PGISDSFVNW VAEKEWELPP DSDMDLNLIE QAPLTVAEKL QRDFLTEWRR VSKAPEALFF VQFEKGESY FHMHVLVETT GVKSMVLGRF LSQIREKLIQ RIYRGIEPTL PNWFAVTKTR NGAGGGNKVV DESYIPNYLL P KTQPELQW AWTNMEQYLS ACLNLTERKR LVAQHLTHVS QTQEQNKENQ NPNSDAPVIR SKTSARYMEL VGWLVDKGIT SE KQWIQED QASYISFNAA SNSRSQIKAA LDNAGKIMSL TKTAPDYLVG QQPVEDISSN RIYKILELNG YDPQYAASVF LGW ATKKFG KRNTIWLFGP ATTGKTNIAE AIAHTVPFYG CVNWTNENFP FNDCVDKMVI WWEEGKMTAK VVESAKAILG GSKV RVDQK CKSSAQIDPT PVIVTSNTNM CAVIDGNSTT FEHQQPLQDR MFKFELTRRL DHDFGKVTKQ EVKDFFRWAK DHVVE VEHE FYVKKGG

UniProtKB: Protein Rep68

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分子 #2: DNA (21-MER)

分子名称: DNA (21-MER) / 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: 6.46313 KDa
配列文字列:
(DG)(DT)(DT)(DG)(DG)(DG)(DG)(DC)(DT)(DC) (DG)(DG)(DC)(DG)(DC)(DT)(DC)(DG)(DC)(DT) (DC)

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分子 #3: DNA (21-MER)

分子名称: DNA (21-MER) / 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: 6.428152 KDa
配列文字列:
(DG)(DA)(DG)(DC)(DG)(DA)(DG)(DC)(DG)(DC) (DC)(DG)(DA)(DG)(DC)(DC)(DC)(DC)(DA)(DA) (DC)

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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: 3 / 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

濃度4 mg/mL
緩衝液pH: 7.9
構成要素:
濃度式名称
25.0 mM(HOCH2)3CNH2tris(hydroxymethyl)aminomethane
200.0 mMNaClSodium Chloride
1.0 mMC9H15O6Ptris(2-carboxyethyl)phosphine
グリッドモデル: C-flat-1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 40 sec. / 前処理 - 雰囲気: AMYLAMINE
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 90 % / 装置: LEICA EM GP

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
特殊光学系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: FEI FALCON III (4k x 4k)
検出モード: SUPER-RESOLUTION / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 8301 / 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 / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.103 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.539 µm / 倍率（公称値）: 85000
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: 792736 / 詳細: Topaz picked particles
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

4zq9


詳細: OBD domain
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: 3.64 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.5.3) / 使用した粒子像数: 268936
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 3次元分類クラス数: 2 / 平均メンバー数/クラス: 312253
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

1s9h


Chain - Chain ID: A / Chain - Residue range: 225-490 / Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model / 詳細: Initial model was helicase domain of Rep40
ソフトウェア名称: Coot (ver. 0.89)
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
当てはまり具合の基準: Cross-Correlation coefficient
得られたモデル

PDB-9bu7:
Cryo-EM Structure of AAV2 Rep68 bound to integration site AAVS1: Insights into the mechanism of DNA melting.

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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)

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  • 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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