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- EMDB-49302: Human polymerase epsilon bound to PCNA and DNA with a pre-existin... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-49302
タイトルHuman polymerase epsilon bound to PCNA and DNA with a pre-existing mismatch in the blocked conformation I
マップデータFinal sharpened EM map
試料
  • 複合体: Ternary complex of human DNA polymerase epsilon with PCNA and the mismatched DNA
    • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase epsilon catalytic subunit A
    • タンパク質・ペプチド: Proliferating cell nuclear antigen
    • DNA: DNA (35-MER)
    • DNA: DNA (49-MER)
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: IRON/SULFUR CLUSTER
キーワードDNA polymerase / exo / holoenzyme / DNA / REPLICATION
機能・相同性
機能・相同性情報


DNA replication initiation / epsilon DNA polymerase complex / positive regulation of deoxyribonuclease activity / dinucleotide insertion or deletion binding / PCNA-p21 complex / mitotic telomere maintenance via semi-conservative replication / purine-specific mismatch base pair DNA N-glycosylase activity / nucleotide-excision repair, DNA gap filling / nuclear lamina / positive regulation of DNA-directed DNA polymerase activity ...DNA replication initiation / epsilon DNA polymerase complex / positive regulation of deoxyribonuclease activity / dinucleotide insertion or deletion binding / PCNA-p21 complex / mitotic telomere maintenance via semi-conservative replication / purine-specific mismatch base pair DNA N-glycosylase activity / nucleotide-excision repair, DNA gap filling / nuclear lamina / positive regulation of DNA-directed DNA polymerase activity / Polymerase switching / Telomere C-strand (Lagging Strand) Synthesis / MutLalpha complex binding / Processive synthesis on the lagging strand / DNA replication proofreading / PCNA complex / single-stranded DNA 3'-5' DNA exonuclease activity / 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) / Transcription of E2F targets under negative control by DREAM complex / replisome / 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 / response to L-glutamate / histone acetyltransferase binding / DNA synthesis involved in DNA repair / DNA polymerase processivity factor activity / leading strand elongation / G1/S-Specific Transcription / response to dexamethasone / replication fork processing / nuclear replication fork / SUMOylation of DNA replication proteins / PCNA-Dependent Long Patch Base Excision Repair / Activation of the pre-replicative complex / embryonic organ development / translesion synthesis / mismatch repair / response to cadmium ion / estrous cycle / cyclin-dependent protein kinase holoenzyme complex / base-excision repair, gap-filling / DNA polymerase binding / epithelial cell differentiation / positive regulation of DNA repair / male germ cell nucleus / TP53 Regulates Transcription of Genes Involved in G2 Cell Cycle Arrest / Translesion synthesis by REV1 / Translesion synthesis by POLK / liver regeneration / Translesion synthesis by POLI / replication fork / Gap-filling DNA repair synthesis and ligation in GG-NER / positive regulation of DNA replication / nuclear estrogen receptor binding / Termination of translesion DNA synthesis / Recognition of DNA damage by PCNA-containing replication complex / Translesion Synthesis by POLH / receptor tyrosine kinase binding / HDR through Homologous Recombination (HRR) / Dual Incision in GG-NER / cellular response to hydrogen peroxide / DNA-templated DNA replication / G1/S transition of mitotic cell cycle / Dual incision in TC-NER / Gap-filling DNA repair synthesis and ligation in TC-NER / cellular response to UV / cellular response to xenobiotic stimulus / E3 ubiquitin ligases ubiquitinate target proteins / response to estradiol / mitotic cell cycle / heart development / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / damaged DNA binding / DNA-directed DNA polymerase / DNA-directed DNA polymerase activity / chromosome, telomeric region / DNA replication / nuclear body / nucleotide binding / centrosome / chromatin binding / protein-containing complex binding / chromatin / enzyme binding / negative regulation of transcription by RNA polymerase II / DNA binding / extracellular exosome / zinc ion binding / nucleoplasm / identical protein binding / nucleus / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Zinc finger domain of DNA polymerase-epsilon / : / : / DNA polymerase epsilon catalytic subunit A, thumb domain / Zinc finger domain of DNA polymerase-epsilon / DNA polymerase epsilon, catalytic subunit A, C-terminal / DNA polymerase epsilon catalytic subunit / Domain of unknown function (DUF1744) / DUF1744 / Proliferating cell nuclear antigen signature 2. ...Zinc finger domain of DNA polymerase-epsilon / : / : / DNA polymerase epsilon catalytic subunit A, thumb domain / Zinc finger domain of DNA polymerase-epsilon / DNA polymerase epsilon, catalytic subunit A, C-terminal / DNA polymerase epsilon catalytic subunit / Domain of unknown function (DUF1744) / DUF1744 / Proliferating cell nuclear antigen signature 2. / Proliferating cell nuclear antigen, PCNA, conserved site / Proliferating cell nuclear antigen signature 1. / Proliferating cell nuclear antigen, PCNA / Proliferating cell nuclear antigen, PCNA, N-terminal / Proliferating cell nuclear antigen, PCNA, C-terminal / Proliferating cell nuclear antigen, N-terminal domain / Proliferating cell nuclear antigen, C-terminal domain / DNA polymerase family B, thumb domain / : / 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
Proliferating cell nuclear antigen / DNA polymerase epsilon catalytic subunit A
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / 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: 3.88 Å
データ登録者Wang F / He Q / Li H
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM131754 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM148159 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2025
タイトル: The proofreading mechanism of the human leading-strand DNA polymerase ε holoenzyme.
著者: Feng Wang / Qing He / Michael E O'Donnell / Huilin Li /
要旨: The eukaryotic leading-strand DNA polymerase ε (Polε) is a dual-function enzyme with a proofreading 3'-5' exonuclease () site located 40 Å from the DNA synthesizing site. Errors in Polε ...The eukaryotic leading-strand DNA polymerase ε (Polε) is a dual-function enzyme with a proofreading 3'-5' exonuclease () site located 40 Å from the DNA synthesizing site. Errors in Polε proofreading can cause various mutations, including C-to-G transversions, the most prevalent mutation in cancers and genetic diseases. Polε interacts with all three subunits of the PCNA ring to assemble a functional holoenzyme. Despite previous studies on proofreading of several Pol's, how Polε-or any Pol complexed with its sliding clamp-proofreads a mismatch generated in situ has been unknown. We show here by cryo-EM that a template/primer DNA substrate with a preexisting mismatch cannot enter the site of Polε-PCNA holoenzyme, but a mismatch generated in situ in the site yields three bona fide proofreading intermediates of Polε-PCNA holoenzyme. These intermediates reveal how the mismatch is dislodged from the site, how the DNA unwinds six base pairs, and how the unpaired primer 3'-end is inserted into the site for cleavage. These results unexpectedly demonstrate that PCNA imposes strong steric constraints that extend unwinding and direct the trajectory of mismatched DNA and that this trajectory is dramatically different than for Polε in the absence of PCNA. These findings suggest a physiologically relevant proofreading mechanism for the human Polε holoenzyme.
履歴
登録2025年2月19日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年6月4日-
マップ公開2025年6月4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_49302.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_49302.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Final sharpened EM map
投影像・断面図

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その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 264.96 Å		0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 264.96 Å		0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 264.96 Å

表面

投影像

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.828 Å
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表面レベル登録者による: 0.085
最小 - 最大-0.58252245 - 0.8974888
平均 (標準偏差)0.0007987112 (±0.02201119)
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: 264.96 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: Sharpened EM map by EMREADY

ファイルemd_49302_additional_1.map
注釈Sharpened EM map by EMREADY
投影像・断面図
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追加マップ: Unsharpened EM map

ファイルemd_49302_additional_2.map
注釈Unsharpened EM map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

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ヒストグラム

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ハーフマップ: Half map A

ファイルemd_49302_half_map_1.map
注釈Half map A
投影像・断面図
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ハーフマップ: Half map B

ファイルemd_49302_half_map_2.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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試料の構成要素

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全体 : Ternary complex of human DNA polymerase epsilon with PCNA and the...

全体名称: Ternary complex of human DNA polymerase epsilon with PCNA and the mismatched DNA
要素
  • 複合体: Ternary complex of human DNA polymerase epsilon with PCNA and the mismatched DNA
    • タンパク質・ペプチド: DNA polymerase epsilon catalytic subunit A
    • タンパク質・ペプチド: Proliferating cell nuclear antigen
    • DNA: DNA (35-MER)
    • DNA: DNA (49-MER)
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: IRON/SULFUR CLUSTER

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超分子 #1: Ternary complex of human DNA polymerase epsilon with PCNA and the...

超分子名称: Ternary complex of human DNA polymerase epsilon with PCNA and the mismatched DNA
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 220 KDa

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分子 #1: DNA polymerase epsilon catalytic subunit A

分子名称: DNA polymerase epsilon catalytic subunit A / 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: 135.390672 KDa
組換発現生物種: Insect cell expression vector pTIE1 (その他)
配列文字列: SSVSALKRLE RSQWTDKMDL RFGFERLKEP GEKTGWLINM HPTEILDEDK RLGSAVDYYF IQDDGSRFKV ALPYKPYFYI ATRKGCERE VSSFLSKKFQ GKIAKVETVP KEDLDLPNHL VGLKRNYIRL SFHTVEDLVK VRKEISPAVK KNREQDHASD A YTALLSSV ...文字列:
SSVSALKRLE RSQWTDKMDL RFGFERLKEP GEKTGWLINM HPTEILDEDK RLGSAVDYYF IQDDGSRFKV ALPYKPYFYI ATRKGCERE VSSFLSKKFQ GKIAKVETVP KEDLDLPNHL VGLKRNYIRL SFHTVEDLVK VRKEISPAVK KNREQDHASD A YTALLSSV LQRGGVITDE EETSKKIADQ LDNIVDMREY DVPYHIRLSI DLKIHVAHWY NVRYRGNAFP VEITRRDDLV ER PDPVVLA FDIETTKLPL KFPDAETDQI MMISYMIDGQ GYLITNREIV SEDIEDFEFT PKPEYEGPFC VFNEPDEAHL IQR WFEHVQ ETKPTIMVTY NGDFFDWPFV EARAAVHGLS MQQEIGFQKD SQGEYKAPQC IHMDCLRWVK RDSYLPVGSH NLKA AAKAK LGYDPVELDP EDMCRMATEQ PQTLATYSVS DAVATYYLYM KYVHPFIFAL CTIIPMEPDE VLRKGSGTLC EALLM VQAF HANIIFPNKQ EQEFNKLTDD GHVLDSETYV GGHVEALESG VFRSDIPCRF RMNPAAFDFL LQRVEKTLRH ALEEEE KVP VEQVTNFEEV CDEIKSKLAS LKDVPSRIEC PLIYHLDVGA MYPNIILTNR LQPSAMVDEA TCAACDFNKP GANCQRK MA WQWRGEFMPA SRSEYHRIQH QLESEKFPPL FPEGPARAFH ELSREEQAKY EKRRLADYCR KAYKKIHITK VEERLTTI C QRENSFYVDT VRAFRDRRYE FKGLHKVWKK KLSAAVEVGD AAEVKRCKNM EVLYDSLQLA HKCILNSFYG YVMRKGARW YSMEMAGIVC FTGANIITQA RELIEQIGRP LELDTDGIWC VLPNSFPENF VFKTTNVKKP KVTISYPGAM LNIMVKEGFT NDQYQELAE PSSLTYVTRS ENSIFFEVDG PYLAMILPAS KEEGKKLKKR YAVFNEDGSL AELKGFEVKR RGELQLIKIF Q SSVFEAFL KGSTLEEVYG SVAKVADYWL DVLYSKAANM PDSELFELIS ENRSMSRKLE DYGEQKSTSI STAKRLAEFL GD QMVKDAG LSCRYIISRK PEGSPVTERA IPLAIFQAEP TVRKHFLRKW LKSSSLQDFD IRAILDWDYY IERLGSAIQK IIT IPAALQ QVKNPVPRVK HPDWLHKKLL EKNDVYKQKK ISELFTLEGR RQVTMA

UniProtKB: DNA polymerase epsilon catalytic subunit A

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分子 #2: Proliferating cell nuclear antigen

分子名称: Proliferating cell nuclear antigen / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 28.795752 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
配列文字列: MFEARLVQGS ILKKVLEALK DLINEACWDI SSSGVNLQSM DSSHVSLVQL TLRSEGFDTY RCDRNLAMGV NLTSMSKILK CAGNEDIIT LRAEDNADTL ALVFEAPNQE KVSDYEMKLM DLDVEQLGIP EQEYSCVVKM PSGEFARICR DLSHIGDAVV I SCAKDGVK ...文字列:
MFEARLVQGS ILKKVLEALK DLINEACWDI SSSGVNLQSM DSSHVSLVQL TLRSEGFDTY RCDRNLAMGV NLTSMSKILK CAGNEDIIT LRAEDNADTL ALVFEAPNQE KVSDYEMKLM DLDVEQLGIP EQEYSCVVKM PSGEFARICR DLSHIGDAVV I SCAKDGVK FSASGELGNG NIKLSQTSNV DKEEEAVTIE MNEPVQLTFA LRYLNFFTKA TPLSSTVTLS MSADVPLVVE YK IADMGHL KYYLAPKIED EEGS

UniProtKB: Proliferating cell nuclear antigen

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分子 #3: DNA (35-MER)

分子名称: DNA (35-MER) / 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: 9.908438 KDa
配列文字列:
(DG)(DG)(DT)(DT)(DC)(DA)(DG)(DC)(DA)(DA) (DG)(DG)(DT)(DG)(DA)(DT)(DG)(DC)(DT)(DT) (DT)(DA)(DG)(DA)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT) (DC)(DA)(PST)

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分子 #4: DNA (49-MER)

分子名称: DNA (49-MER) / 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: 10.115563 KDa
配列文字列:
(DA)(DG)(DT)(DG)(DA)(DA)(DA)(DA)(DA)(DT) (DC)(DT)(DA)(DA)(DA)(DG)(DC)(DA)(DT)(DC) (DA)(DC)(DC)(DT)(DT)(DG)(DC)(DT)(DG) (DA)(DA)(DC)(DC)

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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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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

緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度式名称
100.0 mMNaClsodium chloride
25.0 mMHEPES4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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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: 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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.6 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm
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: 10642983
CTF補正タイプ: NONE
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

9b8s

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.88 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 189127
初期 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT
最終 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT
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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