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- EMDB-62357: Structure of DdmD dimer with ssDNA without nucleotide -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-62357
タイトルStructure of DdmD dimer with ssDNA without nucleotide
マップデータDdmd_ssDNA_APO
試料
  • 複合体: DdmD dimer with ssDNA without nucleotide
    • タンパク質・ペプチド: Helicase/UvrB N-terminal domain-containing protein
    • DNA: DNA (5'-D(P*AP*AP*CP*AP*TP*TP*AP*CP*AP*AP*AP*A)-3')
    • DNA: DNA (5'-D(P*AP*CP*AP*TP*TP*AP*CP*AP*AP*AP*AP*T)-3')
キーワードHelicase/UvrB N-terminal domain-containing protein / DNA BINDING PROTEIN/DNA / DNA BINDING PROTEIN-DNA complex
機能・相同性Helicase/UvrB N-terminal domain-containing protein
機能・相同性情報
生物種Vibrio cholerae serotype O1 (strain ATCC 39315 / El Tor Inaba N16961) (コレラ菌) / Vibrio cholerae O1 biovar El Tor str. N16961 (コレラ菌) / 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: 2.55 Å
データ登録者Lin ZH / Gao HS / Liu YS / Li RY
資金援助 中国, 2件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)31971222 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32271258 中国
引用ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2025
タイトル: A gate-clamp mechanism for ssDNA translocation by DdmD in Vibrio cholerae plasmid defense.
著者: Ruoyu Li / Yusong Liu / Haishan Gao / Zhonghui Lin /
要旨: The DdmDE antiplasmid system, consisting of the helicase-nuclease DdmD and the prokaryotic Argonaute (pAgo) protein DdmE, plays a crucial role in defending Vibrio cholerae against plasmids. Guided by ...The DdmDE antiplasmid system, consisting of the helicase-nuclease DdmD and the prokaryotic Argonaute (pAgo) protein DdmE, plays a crucial role in defending Vibrio cholerae against plasmids. Guided by DNA, DdmE specifically targets plasmids, disassembles the DdmD dimer, and forms a DdmD-DdmE handover complex to facilitate plasmid degradation. However, the precise ATP-dependent DNA translocation mechanism of DdmD has remained unclear. Here, we present cryo-EM structures of DdmD bound to single-stranded DNA (ssDNA) in nucleotide-free, ATPγS-bound, and ADP-bound states. These structures, combined with biochemical analysis, reveal a unique "gate-clamp" mechanism for ssDNA translocation by DdmD. Upon ATP binding, arginine finger residues R855 and R858 reorient to interact with the γ-phosphate, triggering HD2 domain movement. This shift repositions the gate residue Q781, causing a flip of the 3' flank base, which is then clamped by residue F639. After ATP hydrolysis, the arginine finger releases the nucleotide, inducing HD2 to return to its open state. This conformational change enables DdmD to translocate along ssDNA by one nucleotide in the 5' to 3' direction. This study provides new insights into the ATP-dependent translocation of DdmD and contributes to understanding the mechanistic diversity within SF2 helicases.
履歴
登録2024年11月11日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年2月19日-
マップ公開2025年2月19日-
更新2025年2月19日-
現状2025年2月19日処理サイト: PDBc / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_62357.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_62357.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Ddmd_ssDNA_APO
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.)
1.08 Å/pix.
x 256 pix.
= 275.789 Å		1.08 Å/pix.
x 256 pix.
= 275.789 Å		1.08 Å/pix.
x 256 pix.
= 275.789 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: 1.0773 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: 0.4
最小 - 最大-3.4070003 - 6.0137024
平均 (標準偏差)0.0041217515 (±0.15515788)
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: 275.7888 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: Ddmd ssDNA APO

ファイルemd_62357_half_map_1.map
注釈Ddmd_ssDNA_APO
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: Ddmd ssDNA APO

ファイルemd_62357_half_map_2.map
注釈Ddmd_ssDNA_APO
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 : DdmD dimer with ssDNA without nucleotide

全体名称: DdmD dimer with ssDNA without nucleotide
要素
  • 複合体: DdmD dimer with ssDNA without nucleotide
    • タンパク質・ペプチド: Helicase/UvrB N-terminal domain-containing protein
    • DNA: DNA (5'-D(P*AP*AP*CP*AP*TP*TP*AP*CP*AP*AP*AP*A)-3')
    • DNA: DNA (5'-D(P*AP*CP*AP*TP*TP*AP*CP*AP*AP*AP*AP*T)-3')

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超分子 #1: DdmD dimer with ssDNA without nucleotide

超分子名称: DdmD dimer with ssDNA without nucleotide / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Vibrio cholerae serotype O1 (strain ATCC 39315 / El Tor Inaba N16961) (コレラ菌)
分子量理論値: 300 KDa

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分子 #1: Helicase/UvrB N-terminal domain-containing protein

分子名称: Helicase/UvrB N-terminal domain-containing protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Vibrio cholerae O1 biovar El Tor str. N16961 (コレラ菌)
分子量理論値: 136.556766 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21 (大腸菌)
配列文字列: GPLGSMNVSI EEFTHFDFQL VPEPSPLDLV ITESLKNHIE VNGVKSGALL PLPFQTGIGK TYTALNFLLQ QMLEQVRSEL KEENTGKKS KRLLYYVTDS VDNVVSAKAD LLKLIEKQTV KGEPRFTLEQ QEYLKAQIVH LPNQSEQLLQ CSDAVLNDVL I GFNLNAER ...文字列:
GPLGSMNVSI EEFTHFDFQL VPEPSPLDLV ITESLKNHIE VNGVKSGALL PLPFQTGIGK TYTALNFLLQ QMLEQVRSEL KEENTGKKS KRLLYYVTDS VDNVVSAKAD LLKLIEKQTV KGEPRFTLEQ QEYLKAQIVH LPNQSEQLLQ CSDAVLNDVL I GFNLNAER DVQAEWSAIS GLRRHASNPE VKISLNRQAG YFYRNLIDRL QKKQKGADRV LLSGSLLASV ETLLPGEKIR NG SAHVAFL TTSKFLKGFH NTRSRYSPLR DLSGAVLIID EIDKQNQVIL SELCKQQAQD LIWAIRTLRA NFRDHQLESS PRY DKIEDL FEPLRERLEE FGTNWNLAFA FNTEGANLNE RPVRLFSDRS FTHVSSATHK LSLKSDFLRR KNLIFSDEKV EGSL IEKHG LLTRFVNEAD VIYQWFLGTM RKAVFQYWEN VRGLEIEVRE NRSLEGTFQE AVQSLLTHFN LQEFESAVYE SFDTR GLRQ SAGGKANKLS SSKSYHHTGL KLVEVAHNQG TRDTVNCKAS FLNTSPSGVL ADMVDAGAVI LGISATARAD TVIHNF DFK YLNERLGNKL LSLSREQKQR VNNYYHSRRN YKDNGVVLTV KYLNSRDAFL DALLEEYKPE ARSSHFILNH YLGIAES EQ AFVRSWLSKL LASIKAFISS PDNRYMLSLL NRTLDTTRQN INDFIQFCCD KWAKEFNVKT KTFFGVNADW MRLVGYDE I SKHLNTELGK VVVFSTYASM GAGKNPDYAV NLALEGESLI SVADVTYSTQ LRSDIDSIYL EKPTQLLLSD DYSHTANQL CQFHQILSLQ ENGELSPKSA ENWCRQQLMG MSRERSLQQY HQTSDYQSAV RKYIEQAVGR AGRTSLKRKQ ILLFVDSGLK EILAEESRD PSLFSHEYVA LVNKAKSAGK SIVEDRAVRR LFNLAQRNNK DGMLSIKALV HRLHNQPASK SDIQEWQDIR T QLLRYPTV AFQPERFNRL YLQSMTKGYY RYQGNLDGDP NSFEFFDRVP YGDMVSEEDC SLATLVQNQY VRPWFERKGF AC SWQKEAN VMTPIMFTNI YKGALGEQAV EAVLTAFDFT FEEVPNSIYE RFDNRVIFAG IEQPIWLDSK YWKHEGNESS EGY SSKIAL VEEEFGPSKF IYVNALGDTS KPIRYLNSCF VETSPQLAKV IEIPALIDDS NADTNRTAVQ ELIKWLHHS

UniProtKB: Helicase/UvrB N-terminal domain-containing protein

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

分子名称: DNA (5'-D(P*AP*AP*CP*AP*TP*TP*AP*CP*AP*AP*AP*A)-3') / 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: 3.647446 KDa
配列文字列:
(DA)(DA)(DC)(DA)(DT)(DT)(DA)(DC)(DA)(DA) (DA)(DA)

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分子 #3: DNA (5'-D(P*AP*CP*AP*TP*TP*AP*CP*AP*AP*AP*AP*T)-3')

分子名称: DNA (5'-D(P*AP*CP*AP*TP*TP*AP*CP*AP*AP*AP*AP*T)-3') / 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: 3.638432 KDa
配列文字列:
(DA)(DC)(DA)(DT)(DT)(DA)(DC)(DA)(DA)(DA) (DA)(DT)

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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5 mg/mL
緩衝液pH: 8
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 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: 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) / 実像数: 5600 / 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C2レンズ絞り径: 100.0 µm / 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）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm
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

初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: Ab-initio
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.55 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 280039
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION

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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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