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万見
- EMDB-48117: Cryo-EM structure of apo-form human DNA polymerase delta -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-48117
タイトルCryo-EM structure of apo-form human DNA polymerase delta
マップデータSharpened map
試料
  • 複合体: Human DNA polymerase delta
    • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase delta catalytic subunit
    • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase delta subunit 2
    • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase delta subunit 3
    • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase delta subunit 4
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: IRON/SULFUR CLUSTER
キーワードDNA polymerase delta / human / cryo-EM / REPLICATION
機能・相同性
機能・相同性情報


delta DNA polymerase complex / DNA synthesis involved in UV-damage excision repair / zeta DNA polymerase complex / nucleotide-excision repair complex / Cytosolic iron-sulfur cluster assembly / 3'-5'-DNA exonuclease activity / nucleotide-excision repair, DNA gap filling / Polymerase switching / Telomere C-strand (Lagging Strand) Synthesis / Processive synthesis on the lagging strand ...delta DNA polymerase complex / DNA synthesis involved in UV-damage excision repair / zeta DNA polymerase complex / nucleotide-excision repair complex / Cytosolic iron-sulfur cluster assembly / 3'-5'-DNA exonuclease activity / nucleotide-excision repair, DNA gap filling / Polymerase switching / Telomere C-strand (Lagging Strand) Synthesis / Processive synthesis on the lagging strand / DNA replication proofreading / Removal of the Flap Intermediate / Processive synthesis on the C-strand of the telomere / Polymerase switching on the C-strand of the telomere / Removal of the Flap Intermediate from the C-strand / Mismatch repair (MMR) directed by MSH2:MSH3 (MutSbeta) / Mismatch repair (MMR) directed by MSH2:MSH6 (MutSalpha) / aggresome / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素; 5'-リン酸モノエステル産生エンドデオキシリボヌクレアーゼ / error-free translesion synthesis / DNA biosynthetic process / DNA synthesis involved in DNA repair / DNA strand elongation involved in DNA replication / PCNA-Dependent Long Patch Base Excision Repair / fatty acid homeostasis / error-prone translesion synthesis / mismatch repair / response to UV / base-excision repair, gap-filling / positive regulation of endothelial cell proliferation / Gap-filling DNA repair synthesis and ligation in GG-NER / Termination of translesion DNA synthesis / Recognition of DNA damage by PCNA-containing replication complex / HDR through Homologous Recombination (HRR) / Dual Incision in GG-NER / DNA-templated DNA replication / Dual incision in TC-NER / Gap-filling DNA repair synthesis and ligation in TC-NER / cellular response to UV / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / protein-macromolecule adaptor activity / damaged DNA binding / DNA-directed DNA polymerase / DNA-directed DNA polymerase activity / DNA replication / DNA repair / nucleotide binding / chromatin binding / enzyme binding / DNA binding / zinc ion binding / nucleoplasm / nucleus / membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
DNA polymerase delta, subunit 4 / DNA polymerase delta, subunit 4 / DNA polymerase delta subunit 3 / DNA polymerase delta subunit 3 superfamily / DNA polymerase subunit Cdc27 / DNA polymerase delta subunit, OB-fold domain / DNA polymerase delta subunit 2, C-terminal domain / DNA polymerase delta subunit OB-fold domain / DNA polymerase delta/II small subunit family / C4-type zinc-finger of DNA polymerase delta ...DNA polymerase delta, subunit 4 / DNA polymerase delta, subunit 4 / DNA polymerase delta subunit 3 / DNA polymerase delta subunit 3 superfamily / DNA polymerase subunit Cdc27 / DNA polymerase delta subunit, OB-fold domain / DNA polymerase delta subunit 2, C-terminal domain / DNA polymerase delta subunit OB-fold domain / DNA polymerase delta/II small subunit family / C4-type zinc-finger of DNA polymerase delta / : / C4-type zinc-finger of DNA polymerase delta / DNA polymerase delta catalytic subunit-like, N-terminal domain / DNA polymerase alpha/delta/epsilon, subunit B / DNA polymerase alpha/epsilon subunit B / : / DNA polymerase family B, thumb domain / DNA polymerase family B signature. / DNA-directed DNA polymerase, family B, multifunctional domain / 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 delta catalytic subunit / DNA polymerase delta subunit 2 / DNA polymerase delta subunit 3 / DNA polymerase delta subunit 4
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: 3.65 Å
データ登録者Murakami KS / Shin Y
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM131860 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM147238 米国
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2025
タイトル: Cryo-EM structure of apo-form human DNA polymerase δ elucidates its minimal DNA synthesis activity without PCNA.
著者: Yeonoh Shin / Mark Hedglin / Katsuhiko S Murakami /
要旨: DNA polymerase δ (Pol δ) is a key enzyme in eukaryotic DNA replication and genome maintenance, essential for lagging strand synthesis, leading strand initiation, and DNA repair. While human Pol δ ...DNA polymerase δ (Pol δ) is a key enzyme in eukaryotic DNA replication and genome maintenance, essential for lagging strand synthesis, leading strand initiation, and DNA repair. While human Pol δ exhibits high activity and processivity in its holoenzyme form complexed with proliferating cell nuclear antigen (PCNA), it shows minimal DNA synthesis activity without PCNA, the molecular basis of which remains unclear. Here, we present the cryo-EM structure of the apo-form human Pol δ, comprising the catalytic subunit p125 and regulatory subunits p66, p50, and p12, at an overall resolution of 3.65 Å. We identified an acidic α-helix at the N terminus of p125, which occupies the single-stranded DNA-binding cavity within the polymerase domain in the apo-form Pol δ. This interaction likely inhibits DNA binding in the absence of PCNA, explaining the low activity of apo-form Pol δ. The acidic α-helix is absent in yeast Pol δ, providing a molecular explanation for species-specific differences in PCNA-independent Pol δ activity. These findings provide critical insights into the regulatory mechanisms of Pol δ and its reliance on PCNA for efficient DNA synthesis.
履歴
登録2024年12月2日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年2月5日-
マップ公開2025年2月5日-
更新2025年4月2日-
現状2025年4月2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_48117.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_48117.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
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.)
1.12 Å/pix.
x 320 pix.
= 358.4 Å		1.12 Å/pix.
x 320 pix.
= 358.4 Å		1.12 Å/pix.
x 320 pix.
= 358.4 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: 1.12 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: 0.217
最小 - 最大-0.7929375 - 1.5313832
平均 (標準偏差)0.0003511145 (±0.025524538)
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: 358.4 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: Non-uniform refined map without sharpening

ファイルemd_48117_additional_1.map
注釈Non-uniform refined map without sharpening
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_48117_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_48117_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 : Human DNA polymerase delta

全体名称: Human DNA polymerase delta
要素
  • 複合体: Human DNA polymerase delta
    • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase delta catalytic subunit
    • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase delta subunit 2
    • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase delta subunit 3
    • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase delta subunit 4
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: IRON/SULFUR CLUSTER

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超分子 #1: Human DNA polymerase delta

超分子名称: Human DNA polymerase delta / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4 / 詳細: Apo-form of the Human DNA polymerase delta
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 240.692 KDa

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分子 #1: DNA polymerase delta catalytic subunit

分子名称: DNA polymerase delta catalytic subunit / 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: 123.785922 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MDGKRRPGPG PGVPPKRARG GLWDDDDAPR PSQFEEDLAL MEEMEAEHRL QEQEEEELQS VLEGVADGQV PPSAIDPRWL RPTPPALDP QTEPLIFQQL EIDHYVGPAQ PVPGGPPPSR GSVPVLRAFG VTDEGFSVCC HIHGFAPYFY TPAPPGFGPE H MGDLQREL ...文字列:
MDGKRRPGPG PGVPPKRARG GLWDDDDAPR PSQFEEDLAL MEEMEAEHRL QEQEEEELQS VLEGVADGQV PPSAIDPRWL RPTPPALDP QTEPLIFQQL EIDHYVGPAQ PVPGGPPPSR GSVPVLRAFG VTDEGFSVCC HIHGFAPYFY TPAPPGFGPE H MGDLQREL NLAISRDSRG GRELTGPAVL AVELCSRESM FGYHGHGPSP FLRITVALPR LVAPARRLLE QGIRVAGLGT PS FAPYEAN VDFEIRFMVD TDIVGCNWLE LPAGKYALRL KEKATQCQLE ADVLWSDVVS HPPEGPWQRI APLRVLSFDI ECA GRKGIF PEPERDPVIQ ICSLGLRWGE PEPFLRLALT LRPCAPILGA KVQSYEKEED LLQAWSTFIR IMDPDVITGY NIQN FDLPY LISRAQTLKV QTFPFLGRVA GLCSNIRDSS FQSKQTGRRD TKVVSMVGRV QMDMLQVLLR EYKLRSYTLN AVSFH FLGE QKEDVQHSII TDLQNGNDQT RRRLAVYCLK DAYLPLRLLE RLMVLVNAVE MARVTGVPLS YLLSRGQQVK VVSQLL RQA MHEGLLMPVV KSEGGEDYTG ATVIEPLKGY YDVPIATLDF SSLYPSIMMA HNLCYTTLLR PGTAQKLGLT EDQFIRT PT GDEFVKTSVR KGLLPQILEN LLSARKRAKA ELAKETDPLR RQVLDGRQLA LKVSANSVYG FTGAQVGKLP CLEISQSV T GFGRQMIEKT KQLVESKYTV ENGYSTSAKV VYGDTDSVMC RFGVSSVAEA MALGREAADW VSGHFPSPIR LEFEKVYFP YLLISKKRYA GLLFSSRPDA HDRMDCKGLE AVRRDNCPLV ANLVTASLRR LLIDRDPEGA VAHAQDVISD LLCNRIDISQ LVITKELTR AASDYAGKQA HVELAERMRK RDPGSAPSLG DRVPYVIISA AKGVAAYMKS EDPLFVLEHS LPIDTQYYLE Q QLAKPLLR IFEPILGEGR AEAVLLRGDH TRCKTVLTGK VGGLLAFAKR RNCCIGCRTV LSHQGAVCEF CQPRESELYQ KE VSHLNAL EERFSRLWTQ CQRCQGSLHE DVICTSRDCP IFYMRKKVRK DLEDQEQLLR RFGPPGPEAW

UniProtKB: DNA polymerase delta catalytic subunit

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分子 #2: DNA polymerase delta subunit 2

分子名称: DNA polymerase delta subunit 2 / 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 51.338168 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MFSEQAAQRA HTLLSPPSAN NATFARVPVA TYTNSSQPFR LGERSFSRQY AHIYATRLIQ MRPFLENRAQ QHWGSGVGVK KLCELQPEE KCCVVGTLFK AMPLQPSILR EVSEEHNLLP QPPRSKYIHP DDELVLEDEL QRIKLKGTID VSKLVTGTVL A VFGSVRDD ...文字列:
MFSEQAAQRA HTLLSPPSAN NATFARVPVA TYTNSSQPFR LGERSFSRQY AHIYATRLIQ MRPFLENRAQ QHWGSGVGVK KLCELQPEE KCCVVGTLFK AMPLQPSILR EVSEEHNLLP QPPRSKYIHP DDELVLEDEL QRIKLKGTID VSKLVTGTVL A VFGSVRDD GKFLVEDYCF ADLAPQKPAP PLDTDRFVLL VSGLGLGGGG GESLLGTQLL VDVVTGQLGD EGEQCSAAHV SR VILAGNL LSHSTQSRDS INKAKYLTKK TQAASVEAVK MLDEILLQLS ASVPVDVMPG EFDPTNYTLP QQPLHPCMFP LAT AYSTLQ LVTNPYQATI DGVRFLGTSG QNVSDIFRYS SMEDHLEILE WTLRVRHISP TAPDTLGCYP FYKTDPFIFP ECPH VYFCG NTPSFGSKII RGPEDQTVLL VTVPDFSATQ TACLVNLRSL ACQPISFSGF GAEDDDLGGL GLGP

UniProtKB: DNA polymerase delta subunit 2

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分子 #3: DNA polymerase delta subunit 3

分子名称: DNA polymerase delta subunit 3 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 51.486359 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MADQLYLENI DEFVTDQNKI VTYKWLSYTL GVHVNQAKQM LYDYVERKRK ENSGAQLHVT YLVSGSLIQN GHSCHKVAVV REDKLEAVK SKLAVTASIH VYSIQKAMLK DSGPLFNTDY DILKSNLQNC SKFSAIQCAA AVPRAPAESS SSSKKFEQSH L HMSSETQA ...文字列:
MADQLYLENI DEFVTDQNKI VTYKWLSYTL GVHVNQAKQM LYDYVERKRK ENSGAQLHVT YLVSGSLIQN GHSCHKVAVV REDKLEAVK SKLAVTASIH VYSIQKAMLK DSGPLFNTDY DILKSNLQNC SKFSAIQCAA AVPRAPAESS SSSKKFEQSH L HMSSETQA NNELTTNGHG PPASKQVSQQ PKGIMGMFAS KAAAKTQETN KETKTEAKEV TNASAAGNKA PGKGNMMSNF FG KAAMNKF KVNLDSEQAV KEEKIVEQPT VSVTEPKLAT PAGLKKSSKK AEPVKVLQKE KKRGKRVALS DDETKETENM RKK RRRIKL PESDSSEDEV FPDSPGAYEA ESPSPPPPPS PPLEPVPKTE PEPPSVKSSS GENKRKRKRV LKSKTYLDGE GCIV TEKVY ESESCTDSEE ELNMKTSSVH RPPAMTVKKE PREERKGPKK GTAALGKANR QVSITGFFQR K

UniProtKB: DNA polymerase delta subunit 3

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分子 #4: DNA polymerase delta subunit 4

分子名称: DNA polymerase delta subunit 4 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4
詳細: C-terminal His6 tag was added from pET20(+) vector by inserting PolD4 gene at NdelI-XhoI digested sites
コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 13.409202 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MGRKRLITDS YPVVKRREGP AGHSKGELAP ELGEEPQPRD EEEAELELLR QFDLAWQYGP CTGITRLQRW CRAKQMGLEP PPEVWQVLK THPGDPRFQC SLWHLYPLEH HHHHH

UniProtKB: DNA polymerase delta subunit 4

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分子 #5: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: ZN
分子量理論値: 65.409 Da

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分子 #6: IRON/SULFUR CLUSTER

分子名称: IRON/SULFUR CLUSTER / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: SF4
分子量理論値: 351.64 Da
Chemical component information

ChemComp-FS1:
IRON/SULFUR CLUSTER / 一硫化鉄

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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1.44 mg/mL
緩衝液pH: 7.5 / 構成要素 - 濃度: 10.0 mM / 構成要素 - 式: Hepes-NaOH / 構成要素 - 名称: Hepes
詳細: 10 mM HEPES-NaOH (pH 7.5), 120 mM NaCl, 2 % glycerol, 8 mM of CHAPSO
グリッドモデル: Quantifoil / 材質: COPPER / メッシュ: 400
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細glow-discharged C-Flat Holey Carbon grid (CF-2/1-4Cu-50)

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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) / 実像数: 6915 / 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: OTHER / 撮影モード: OTHER / 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）: 81000
試料ステージホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.65 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 114792
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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