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- EMDB-45196: Cryo-EM structure of the Strand displacement Complex (III) of Yea... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-45196
タイトルCryo-EM structure of the Strand displacement Complex (III) of Yeast Mitochondrial DNA polymerase Gamma (MIP1) with downstream DNA
マップデータAnisotropic sharpened map of the original map
試料
  • 複合体: Cryo-EM map of the Strand displacement Complex (III) of Yeast Mitochondrial DNA polymerase Gamma (MIP1)
    • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase gamma
    • DNA: Non-Template DNA
    • DNA: Primer DNA
    • DNA: Template DNA
  • リガンド: 2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: 3'-DEOXYTHYMIDINE-5'-MONOPHOSPHATE
キーワードMitochondrial DNA Polymerase Gamma / Strand displacement complex / MIP1 / REPLICATION / Helicase independent DNA polymerase / Transferase-DNA complex
機能・相同性:
機能・相同性情報
生物種Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 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: 2.6 Å
データ登録者Nayak AR / Sokolova VO / Sillamaa S / Sedmen J / Temiakov D / Zamudio-Ochoa A
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)NIH GM131832 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2025
タイトル: Structural basis for intrinsic strand displacement activity of mitochondrial DNA polymerase.
著者: Ashok R Nayak / Viktoriia Sokolova / Sirelin Sillamaa / Karl Herbine / Juhan Sedman / Dmitry Temiakov /
要旨: Members of the Pol A family of DNA polymerases, found across all domains of life, utilize various strategies for DNA strand separation during replication. In higher eukaryotes, mitochondrial DNA ...Members of the Pol A family of DNA polymerases, found across all domains of life, utilize various strategies for DNA strand separation during replication. In higher eukaryotes, mitochondrial DNA polymerase γ relies on the replicative helicase TWINKLE, whereas the yeast ortholog, Mip1, can unwind DNA independently. Using Mip1 as a model, we present a series of high-resolution cryo-EM structures that capture the process of DNA strand displacement. Our data reveal previously unidentified structural elements that facilitate the unwinding of the downstream DNA duplex. Yeast cells harboring Mip1 variants defective in strand displacement exhibit impaired oxidative phosphorylation and loss of mtDNA, corroborating the structural observations. This study provides a molecular basis for the intrinsic strand displacement activity of Mip1 and illuminates the distinct unwinding mechanisms utilized by Pol A family DNA polymerases.
履歴
登録2024年6月5日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年3月19日-
マップ公開2025年3月19日-
更新2025年4月23日-
現状2025年4月23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_45196.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_45196.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 144.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Anisotropic sharpened map of the original map
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X (Sec.)Y (Row.)Z (Col.)
0.77 Å/pix.
x 336 pix.
= 257.141 Å		0.77 Å/pix.
x 336 pix.
= 257.141 Å		0.77 Å/pix.
x 336 pix.
= 257.141 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: 0.7653 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: 0.03
最小 - 最大-0.20782118 - 0.5319803
平均 (標準偏差)-0.000038506685 (±0.011386124)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderZYX
Origin000
サイズ336336336
Spacing336336336
セルA=B=C: 257.14078 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: DeepEM sharpened map

ファイルemd_45196_additional_1.map
注釈DeepEM sharpened 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: Original unsharpened map

ファイルemd_45196_additional_2.map
注釈Original unsharpened 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: Half Map B

ファイルemd_45196_half_map_1.map
注釈Half Map B
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: Half Map A

ファイルemd_45196_half_map_2.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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試料の構成要素

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全体 : Cryo-EM map of the Strand displacement Complex (III) of Yeast Mit...

全体名称: Cryo-EM map of the Strand displacement Complex (III) of Yeast Mitochondrial DNA polymerase Gamma (MIP1)
要素
  • 複合体: Cryo-EM map of the Strand displacement Complex (III) of Yeast Mitochondrial DNA polymerase Gamma (MIP1)
    • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase gamma
    • DNA: Non-Template DNA
    • DNA: Primer DNA
    • DNA: Template DNA
  • リガンド: 2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: 3'-DEOXYTHYMIDINE-5'-MONOPHOSPHATE

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超分子 #1: Cryo-EM map of the Strand displacement Complex (III) of Yeast Mit...

超分子名称: Cryo-EM map of the Strand displacement Complex (III) of Yeast Mitochondrial DNA polymerase Gamma (MIP1)
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4
詳細: Yeast Mitochondrial DNA polymerase Gamma (MIP1)wild-type assembled on a primer-template and a downstream non-template strand with incoming nucleotide, dATP bound to the polymerase site.
由来(天然)生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
分子量理論値: 142 KDa

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分子 #1: DNA polymerase gamma

分子名称: DNA polymerase gamma / 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: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
分子量理論値: 141.745438 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MASTKKNTAE APRINPVGIQ YLGESLQRQV FGSCGGKDEV EQSDKLMELS KKSLKDHGLW GKKTLITDPI SFPLPPLQGR SLDEHFQKI GRFNSEPYKS FCEDKFTEMV ARPAEWLRKP GWVKYVPGMA PVEVAYPDEE LVVFDVETLY NVSDYPTLAT A LSSTAWYL ...文字列:
MASTKKNTAE APRINPVGIQ YLGESLQRQV FGSCGGKDEV EQSDKLMELS KKSLKDHGLW GKKTLITDPI SFPLPPLQGR SLDEHFQKI GRFNSEPYKS FCEDKFTEMV ARPAEWLRKP GWVKYVPGMA PVEVAYPDEE LVVFDVETLY NVSDYPTLAT A LSSTAWYL WCSPFICGGD DPAALIPLNT LNKEQVVIGH NVAYDRARVL EEYNFRDSKA FFLDTQSLHI ASFGLCSRQR PM FMKNNKK KEAEVESEVH PEISIEDYDD PWLNVSALNS LKDVAKFHCK IDLDKTDRDF FASTDKSTII ENFQKLVNYC ATD VTATSQ VFDKIFPVFL KKCPHPVSFA GLKSLSKCIL PTKLNDWNDY LNSSESLYQQ SKVQIESKIV QIIKDIALLK DKPD FYLKD PWLSQLDWTT KPLRLTKKGV PAKCQKLPGF PEWYRQLFPS KDTVEPKITI KSRIIPILFK LSWENSPVIW SKESG WCFN VPHEQVETYK AKNYVLADSV SQEEEEIRMN NLGLQCTGVL FKVPHPNGPT FNCTNLLTKS YNHFFEKGVL KSESEL AHQ ALQINSSGSY WMSARERIQS QFVVPNCKFP NEFQSLSAKS SLNNEKTNDL AIIIPKIVPM GTITRRAVEN TWLTASN AK ANRIGSELKT QVKAPPGYCF VGADVDSEEL WIASLVGDSI FNVHGGTAIG WMCLEGTKNE GTDLHTKTAQ ILGCSRNE A KIFNYGRIYG AGAKFASQLL KRFNPSLTDE ETKKIANKLY ENTKGKTKRS KLFKKFWYGG SESILFNKLE SIAEQETPK TPVLGCGITY SLMKKNLRAN SFLPSRINWA IQSSGVDYLH LLCCSMEYII KKYNLEARLC ISIHDEIRFL VSEKDKYRAA MALQISNIW TRAMFCQQMG INELPQNCAF FSQVDIDSVI RKEVNMDCIT PSNKTAIPHG EALDINQLLD KPNSKLGKPS L DIDSKVSQ YAYNYREPVF EEYNKSYTPE FLKYFLAMQV QSDKRDVNRL EDEYLRECTS KEYARDGNTA EYSLLDYIKD VE KGKRTKV RIMGSNFLDG TKNAKADQRI RLPVNMPDYP TLHKIANDSA IPEKQLLENR RKKENRIDDE NKKKLTRKKN TTP MERKYK RVYGGRKAFE AFYECANKPL DYTLETEKQF FNIPIDGVID DVLNDKSNYK KKPSQARTAS SSPIRKTAKA VHSK KLPAR KSSTTNRNLV ELERDITISR EYKLAAALEH HHHHH

UniProtKB: UNIPROTKB: A0A8H4BW69

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分子 #2: Non-Template DNA

分子名称: Non-Template DNA / タイプ: dna / ID: 2 / 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: 7.078555 KDa
配列文字列:
(DT)(DT)(DT)(DT)(DG)(DG)(DT)(DA)(DG)(DT) (DC)(DG)(DT)(DG)(DA)(DC)(DT)(DC)(DG)(DA) (DC)(DC)(DG)

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分子 #3: Primer DNA

分子名称: Primer DNA / タイプ: dna / ID: 3 / 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: 7.17261 KDa
配列文字列:
(DG)(DA)(DA)(DG)(DA)(DC)(DA)(DG)(DT)(DC) (DT)(DG)(DC)(DG)(DG)(DC)(DG)(DC)(DG)(DC) (DG)(DG)(DG)

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分子 #4: Template DNA

分子名称: Template DNA / タイプ: dna / ID: 4 / 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: 12.854218 KDa
配列文字列:
(DC)(DG)(DG)(DT)(DC)(DG)(DA)(DG)(DA)(DG) (DT)(DC)(DA)(DC)(DG)(DA)(DC)(DT)(DA)(DC) (DC)(DC)(DG)(DC)(DG)(DC)(DG)(DC)(DC) (DG)(DC)(DA)(DG)(DA)(DC)(DT)(DG)(DT)(DC) (DT) (DT)(DC)

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分子 #5: 2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: 2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: DTP
分子量理論値: 491.182 Da
Chemical component information

ChemComp-DTP:
2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE / dATP

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分子 #6: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #7: 3'-DEOXYTHYMIDINE-5'-MONOPHOSPHATE

分子名称: 3'-DEOXYTHYMIDINE-5'-MONOPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 1 / 式: 2DT
分子量理論値: 306.209 Da
Chemical component information

ChemComp-2DT:
3'-DEOXYTHYMIDINE-5'-MONOPHOSPHATE / 3′-デオキシチミジン5′-りん酸

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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0.57 mg/mL
緩衝液pH: 7.9 / 詳細: 10 mM Tris-HCL, 100 mM NaCL, 10 mM DTT, 5 mM MgCl2
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 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 - 雰囲気: AIR
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細A 4 uM strand displacement complex complex was assembled with wild-type MIP1 and a DNA scaffold with primer, template, and non-template strands, mixed in equal millimolar ratio. The primer strand was extended by three nucleotides with 1 mM dGTP and chain terminated with 1 mM di-deoxy TTP. 1 mM dATP was added before plunge freezing.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - スリット幅: 10 eV
ソフトウェア名称: EPU (ver. 3.7)
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 14819 / 平均電子線量: 60.0 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）: 1.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 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

詳細Falcon 4i
粒子像選択選択した数: 9600000
初期モデルモデルのタイプ: NONE / 詳細: Ab -initio reconstruction in cryoSPARC 4.4.
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) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.4) / 使用した粒子像数: 137107
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: 3
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:

1-f1


Chain - Residue range: 1-1254 / Chain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model
ソフトウェア名称: Coot (ver. 0.9.8.5)
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-9c53:
Cryo-EM structure of the Strand displacement Complex (II) of Yeast Mitochondrial DNA polymerase Gamma (MIP1) with downstream DNA

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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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