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- EMDB-70416: Cryo-EM Structure of Human HIF-2a-ARNT Complexed on 20-bp HRE -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-70416
タイトルCryo-EM Structure of Human HIF-2a-ARNT Complexed on 20-bp HRE
マップデータ
試料
  • 複合体: Hypoxia inducible factor 2-alpha and aryl hydrocarbon nuclear translocator complexed on hypoxia response element DNA
    • タンパク質・ペプチド: Endothelial PAS domain-containing protein 1
    • タンパク質・ペプチド: Aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator
    • DNA: 20-nt Hypoxia Response Element DNA (Forward)
    • DNA: 20-nt Hypoxia Response Element DNA (Reverse)
キーワードHypoxia / Complex / DNA / HRE / Nucleus / Transcription / Cancer / DNA BINDING PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


myoblast fate commitment / nuclear aryl hydrocarbon receptor complex / positive regulation of hormone biosynthetic process / Aryl hydrocarbon receptor signalling / aryl hydrocarbon receptor complex / Cellular response to hypoxia / Transcriptional regulation of pluripotent stem cells / regulation of protein neddylation / PTK6 Expression / positive regulation of protein sumoylation ...myoblast fate commitment / nuclear aryl hydrocarbon receptor complex / positive regulation of hormone biosynthetic process / Aryl hydrocarbon receptor signalling / aryl hydrocarbon receptor complex / Cellular response to hypoxia / Transcriptional regulation of pluripotent stem cells / regulation of protein neddylation / PTK6 Expression / positive regulation of protein sumoylation / norepinephrine metabolic process / Xenobiotics / surfactant homeostasis / Phase I - Functionalization of compounds / epithelial cell maturation / positive regulation of vascular endothelial growth factor receptor signaling pathway / Regulation of gene expression by Hypoxia-inducible Factor / aryl hydrocarbon receptor binding / positive regulation of vascular endothelial growth factor production / blood vessel remodeling / Endogenous sterols / embryonic placenta development / cis-regulatory region sequence-specific DNA binding / NPAS4 regulates expression of target genes / positive regulation of endothelial cell proliferation / visual perception / regulation of heart rate / Pexophagy / lung development / positive regulation of erythrocyte differentiation / positive regulation of glycolytic process / erythrocyte differentiation / RNA polymerase II transcription regulatory region sequence-specific DNA binding / mitochondrion organization / mRNA transcription by RNA polymerase II / PPARA activates gene expression / Oxygen-dependent proline hydroxylation of Hypoxia-inducible Factor Alpha / multicellular organismal-level iron ion homeostasis / negative regulation of inflammatory response / RNA polymerase II transcription regulator complex / transcription coactivator binding / nuclear receptor activity / sequence-specific double-stranded DNA binding / positive regulation of cold-induced thermogenesis / Neddylation / cellular response to oxidative stress / response to oxidative stress / DNA-binding transcription activator activity, RNA polymerase II-specific / angiogenesis / transcription regulator complex / cellular response to hypoxia / sequence-specific DNA binding / RNA polymerase II-specific DNA-binding transcription factor binding / DNA-binding transcription factor activity, RNA polymerase II-specific / cell differentiation / response to hypoxia / nuclear speck / nuclear body / RNA polymerase II cis-regulatory region sequence-specific DNA binding / DNA-binding transcription factor activity / protein heterodimerization activity / regulation of transcription by RNA polymerase II / chromatin / signal transduction / protein homodimerization activity / positive regulation of transcription by RNA polymerase II / nucleoplasm / nucleus / cytoplasm / cytosol
類似検索 - 分子機能
HIF-1 alpha, transactivation domain, C-terminal / HIF-1 alpha C terminal transactivation domain / : / Hypoxia-inducible factor 1-alpha bHLH domain / Hypoxia-inducible factor, alpha subunit-like / Hypoxia-inducible factor-1 / Nuclear translocator / Helix-loop-helix DNA-binding domain / PAC motif / Motif C-terminal to PAS motifs (likely to contribute to PAS structural domain) ...HIF-1 alpha, transactivation domain, C-terminal / HIF-1 alpha C terminal transactivation domain / : / Hypoxia-inducible factor 1-alpha bHLH domain / Hypoxia-inducible factor, alpha subunit-like / Hypoxia-inducible factor-1 / Nuclear translocator / Helix-loop-helix DNA-binding domain / PAC motif / Motif C-terminal to PAS motifs (likely to contribute to PAS structural domain) / PAS domain / helix loop helix domain / Myc-type, basic helix-loop-helix (bHLH) domain / Myc-type, basic helix-loop-helix (bHLH) domain profile. / Helix-loop-helix DNA-binding domain superfamily / PAS fold / PAS fold / PAS domain / PAS repeat profile. / PAS domain / PAS domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator / Endothelial PAS domain-containing protein 1
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: 3.6 Å
データ登録者Xu X / Closson JD / Zhang M / Gardner KH
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)U54 CA132378 米国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)U54 C137788 米国
The G. Harold and Leila Y. Mathers FoundationMF-2112-02288 米国
引用ジャーナル: bioRxiv / 年: 2025
タイトル: CONTEXT-DEPENDENT VARIABILITY OF HIF HETERODIMERS INFLUENCES INTERACTIONS WITH MACROMOLECULAR AND SMALL MOLECULE PARTNERS.
著者: Joseph D Closson / Xingjian Xu / Meiling Zhang / Tarsisius T Tiyani / Leandro Pimentel Marcelino / Eta A Isiorho / Jason S Nagati / Joseph A Garcia / Kevin H Gardner /
要旨: Hypoxia inducible factors (HIFs) are transcription factors that coordinate cellular responses to low oxygen levels, functioning as an α/β heterodimer which binds a short hypoxia response element ...Hypoxia inducible factors (HIFs) are transcription factors that coordinate cellular responses to low oxygen levels, functioning as an α/β heterodimer which binds a short hypoxia response element (HRE) DNA sequence. Prior studies suggest HIF/HRE complexes are augmented by the binding of additional factors nearby, but those interactions are not well understood. Here, we integrated structural and biochemical approaches to investigate several functionally relevant HIF assemblies with other protein, small molecule, and DNA partners. First, we used cryo-electron microscopy (cryo-EM) to establish HIF-1 and HIF-2 form novel "dimer-of-heterodimers" (DoHD) complexes on extended human EPO enhancer sequences, showing that one heterodimer bound at a canonical HRE site with the second binding in an inverted fashion to an HRE-adjacent sequence (HAS) 8 bp away. Consistent with ARNT PAS-B domains predominating interactions within a DoHD, we found HIF-1 and HIF-2 assemble mixed DoHD complexes on the same DNA. Second, we saw substantial variability among ligands for isolated ARNT or HIF-2α PAS-B domains to bind larger complexes: for example, the ARNT PAS-B binding KG-548 and KG-279 ligands both bound the simpler HIF-2 heterodimer but exhibited differential binding to a HIF-2 DoHD. Finally, we combined cryo-EM and hydrogen-deuterium exchange by mass spectrometry (HDX-MS) to show how HIF-1 and HIF-2 heterodimers engage the transforming acidic coiled-coil containing protein 3 (TACC3) coactivator via both ARNT and HIF-α subunits, though this was unseen in the larger DoHD. Our findings highlight the importance of both molecular context and dynamics in biomolecular complex formation, adding to the complexities of potential regulation.
履歴
登録2025年4月29日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年6月11日-
マップ公開2025年6月11日-
更新2025年8月27日-
現状2025年8月27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_70416.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_70416.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 244.1 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

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.84 Å/pix.
x 400 pix.
= 337.6 Å		0.84 Å/pix.
x 400 pix.
= 337.6 Å		0.84 Å/pix.
x 400 pix.
= 337.6 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: 0.844 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: 0.53
最小 - 最大-2.5881343 - 3.8303869
平均 (標準偏差)-0.00009518394 (±0.04437091)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ400400400
Spacing400400400
セルA=B=C: 337.6 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_70416_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_70416_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 : Hypoxia inducible factor 2-alpha and aryl hydrocarbon nuclear tra...

全体名称: Hypoxia inducible factor 2-alpha and aryl hydrocarbon nuclear translocator complexed on hypoxia response element DNA
要素
  • 複合体: Hypoxia inducible factor 2-alpha and aryl hydrocarbon nuclear translocator complexed on hypoxia response element DNA
    • タンパク質・ペプチド: Endothelial PAS domain-containing protein 1
    • タンパク質・ペプチド: Aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator
    • DNA: 20-nt Hypoxia Response Element DNA (Forward)
    • DNA: 20-nt Hypoxia Response Element DNA (Reverse)

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超分子 #1: Hypoxia inducible factor 2-alpha and aryl hydrocarbon nuclear tra...

超分子名称: Hypoxia inducible factor 2-alpha and aryl hydrocarbon nuclear translocator complexed on hypoxia response element DNA
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 102.5 KDa

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分子 #1: Endothelial PAS domain-containing protein 1

分子名称: Endothelial PAS domain-containing protein 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 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: 42.684453 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MGSSHHHHHH SQDPGKEKKR SSSERRKEKS RDAARCRRSK ETEVFYELAH ELPLPHSVSS HLDKASIMRL AISFLRTHKL LSSVCSENE SEAEADQQMD NLYLKALEGF IAVVTQDGDM IFLSENISKF MGLTQVELTG HSIFDFTHPC DHEEIRENLS L KNGSGFGK ...文字列:
MGSSHHHHHH SQDPGKEKKR SSSERRKEKS RDAARCRRSK ETEVFYELAH ELPLPHSVSS HLDKASIMRL AISFLRTHKL LSSVCSENE SEAEADQQMD NLYLKALEGF IAVVTQDGDM IFLSENISKF MGLTQVELTG HSIFDFTHPC DHEEIRENLS L KNGSGFGK KSKDMSTERD FFMRMKCTVT NRGRTVNLKS ATWKVLHCTG QVKVYNNCPP HNSLCGYKEP LLSCLIIMCE PI QHPSHMD IPLDSKTFLS RHSMDMKFTY CDDRITELIG YHPEELLGRS AYEFYHALDS ENMTKSHQNL CTKGQVVSGQ YRM LAKHGG YVWLETQGTV IYNPRNLQPQ CIMCVNYVLS EIEKNDVVFS MDQTES

UniProtKB: Endothelial PAS domain-containing protein 1

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分子 #2: Aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator

分子名称: Aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator / 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: 43.06182 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MRENHSEIER RRRNKMTAYI TELSDMVPTC SALARKPDKL TILRMAVSHM KSLRGTGNTS TDGSYKPSFL TDQELKHLIL EAADGFLFI VSCETGRVVY VSDSVTPVLN QPQSEWFGST LYDQVHPDDV DKLREQLSTS ENALTGRILD LKTGTVKKEG Q QSSMRMCM ...文字列:
MRENHSEIER RRRNKMTAYI TELSDMVPTC SALARKPDKL TILRMAVSHM KSLRGTGNTS TDGSYKPSFL TDQELKHLIL EAADGFLFI VSCETGRVVY VSDSVTPVLN QPQSEWFGST LYDQVHPDDV DKLREQLSTS ENALTGRILD LKTGTVKKEG Q QSSMRMCM GSRRSFICRM RCGSSSVDPV SVNRLSFVRN RCRNGLGSVK DGEPHFVVVH CTGYIKAWPP AGVSLPDDDP EA GQGSKFC LVAIGRLQVT SSPNCTDMSN VCQPTEFISR HNIEGIFTFV DHRCVATVGY QPQELLGKNI VEFCHPEDQQ LLR DSFQQV VKLKGQVLSV MFRFRSKNQE WLWMRTSSFT FQNPYSDEIE YIICTNTNVK NSSQE

UniProtKB: Aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator

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分子 #3: 20-nt Hypoxia Response Element DNA (Forward)

分子名称: 20-nt Hypoxia Response Element DNA (Forward) / 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: 6.527181 KDa
配列文字列:
(DG)(DG)(DC)(DT)(DG)(DC)(DG)(DT)(DA)(DC) (DG)(DT)(DG)(DC)(DG)(DG)(DG)(DT)(DC)(DG) (DT)

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分子 #4: 20-nt Hypoxia Response Element DNA (Reverse)

分子名称: 20-nt Hypoxia Response Element DNA (Reverse) / タイプ: dna / ID: 4 / 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: 6.363116 KDa
配列文字列:
(DC)(DA)(DC)(DG)(DA)(DC)(DC)(DC)(DG)(DC) (DA)(DC)(DG)(DT)(DA)(DC)(DG)(DC)(DA)(DG) (DC)

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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4.25 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
構成要素:
濃度式名称
50.0 mMC8H18N2O4S2-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]ethanesulfonic acid
150.0 mMNaClSodium Chloride
5.0 mMMgCl2Magnesium Chloride

詳細: 50mM HEPES, 150mM NaCl, 5mM MgCl2
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 400 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: CONTINUOUS / 支持フィルム - Film thickness: 2 / 前処理 - タイプ: PLASMA CLEANING / 前処理 - 時間: 30 sec. / 前処理 - 雰囲気: OTHER
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 II

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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) / 検出モード: COUNTING / 実像数: 13373 / 平均電子線量: 54.68 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）: 4.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.3 µm
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

粒子像選択選択した数: 1976413
CTF補正ソフトウェア - 名称: Warp (ver. 1.0.9) / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL / In silico モデル: Alphafold 2 model of HIF-2
最終 再構成アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.7.0) / 使用した粒子像数: 262466
初期 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 3次元分類クラス数: 1 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.7.0)
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Chain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model
ソフトウェア名称: UCSF ChimeraX (ver. 1.9)
得られたモデル

PDB-9of0:
Cryo-EM Structure of Human HIF-2a-ARNT Complexed on 20-bp HRE

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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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