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- EMDB-71558: Cryo-EM structure of Arabidopsis thaliana Met1 in complex with DNA -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-71558
タイトルCryo-EM structure of Arabidopsis thaliana Met1 in complex with DNA
マップデータsharpened map
試料
  • 複合体: Met1
    • タンパク質・ペプチド: DNA (cytosine-5)-methyltransferase 1
    • DNA: DNA (5'-D(*AP*CP*TP*TP*AP*(5CM)P*GP*GP*AP*AP*GP*G)-3')
    • DNA: DNA (5'-D(*CP*CP*TP*TP*CP*(C49)P*GP*TP*AP*AP*GP*T)-3')
  • リガンド: ZINC ION
キーワードDNA (cytosine-5)-methyltransferase / TRANSFERASE-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


zygote asymmetric cytokinesis in embryo sac / negative regulation of flower development / DNA-mediated transformation / DNA (cytosine-5-)-methyltransferase / DNA (cytosine-5-)-methyltransferase activity / DNA methylation-dependent constitutive heterochromatin formation / methyltransferase activity / methylation / chromatin binding / DNA binding / nucleus
類似検索 - 分子機能
DNA (cytosine-5)-methyltransferase 1-like / DNA (cytosine-5)-methyltransferase 1, replication foci domain / Cytosine specific DNA methyltransferase replication foci domain / : / DNA methylase, C-5 cytosine-specific, conserved site / C-5 cytosine-specific DNA methylases C-terminal signature. / DNA methylase, C-5 cytosine-specific, active site / C-5 cytosine-specific DNA methylases active site. / C-5 cytosine-specific DNA methylase (Dnmt) domain profile. / C-5 cytosine methyltransferase ...DNA (cytosine-5)-methyltransferase 1-like / DNA (cytosine-5)-methyltransferase 1, replication foci domain / Cytosine specific DNA methyltransferase replication foci domain / : / DNA methylase, C-5 cytosine-specific, conserved site / C-5 cytosine-specific DNA methylases C-terminal signature. / DNA methylase, C-5 cytosine-specific, active site / C-5 cytosine-specific DNA methylases active site. / C-5 cytosine-specific DNA methylase (Dnmt) domain profile. / C-5 cytosine methyltransferase / C-5 cytosine-specific DNA methylase / Bromo adjacent homology domain / BAH domain / Bromo adjacent homology (BAH) domain / Bromo adjacent homology (BAH) domain superfamily / BAH domain profile. / S-adenosyl-L-methionine-dependent methyltransferase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA (cytosine-5)-methyltransferase 1
類似検索 - 構成要素
生物種Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ) / 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: 2.9 Å
データ登録者Lu J / Chen X / Song J
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS) 米国
引用ジャーナル: Plant Cell / 年: 2025
タイトル: Structure and autoinhibitory regulation of MET1 in the maintenance of plant CG methylation.
著者: Jiuwei Lu / Xinyi Chen / Jian Fang / Daniel Li / Huy Le / Xuehua Zhong / Jikui Song /
要旨: Plant DNA METHYLTRANSFERASE 1 (MET1) is responsible for maintaining genome-wide CG methylation. Its dysregulation has been linked to profound biological disruptions, including genomic instability and ...Plant DNA METHYLTRANSFERASE 1 (MET1) is responsible for maintaining genome-wide CG methylation. Its dysregulation has been linked to profound biological disruptions, including genomic instability and developmental defects. However, the exact mechanism by which MET1 orchestrates these vital functions and coordinates its various domains to shape the plant-specific epigenome remains unknown. Here, we report the cryo-EM structure of Arabidopsis thaliana MET1 (AtMET1), revealing an autoinhibitory mechanism that governs its DNA methylation activity. Between the two replication-foci-target sequence (RFTS) domains in AtMET1, the second RFTS domain (RFTS2) directly associates with the methyltransferase (MTase) domain, thereby inhibiting substrate-binding activity. Compared to DNMT1, AtMET1 lacks the CXXC domain and its downstream autoinhibitory linker, featuring only limited RFTS2-MTase interactions, resulting in a much-reduced autoinhibitory contact. In line with this difference, the DNA methylation activity of AtMET1 displays less temperature dependence than that of DNMT1, potentially allowing MET1 to maintain its activity across diverse temperature conditions. We further report the structure of AtMET1 bound to hemimethylated CG (hmCG) DNA, unveiling the molecular basis for substrate binding and CG recognition by AtMET1, and an activation mechanism that involves a coordinated conformational shift between two structural elements of its active site. In addition, our combined structural and biochemical analysis highlights distinct functionalities between the two RFTS domains of AtMET1, unraveling their evolutionary divergence from the DNMT1 RFTS domain. Together, this study offers a framework for understanding the structure and mechanism of AtMET1, with profound implications for the maintenance of CG methylation in plants.
履歴
登録2025年7月2日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年10月22日-
マップ公開2025年10月22日-
更新2025年10月22日-
現状2025年10月22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_71558.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_71558.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 40.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈sharpened map
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その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.87 Å/pix.
x 220 pix.
= 192.06 Å		0.87 Å/pix.
x 220 pix.
= 192.06 Å		0.87 Å/pix.
x 220 pix.
= 192.06 Å

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.873 Å
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表面レベル登録者による: 5.22
最小 - 最大0.0 - 21.461041999999999
平均 (標準偏差)0.21398017 (±0.7901958)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ220220220
Spacing220220220
セルA=B=C: 192.06001 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: Unsharpened map

ファイルemd_71558_additional_1.map
注釈Unsharpened map
投影像・断面図
軸ZYX

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ハーフマップ: Half map A

ファイルemd_71558_half_map_1.map
注釈Half map A
投影像・断面図
軸ZYX

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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_71558_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 : Met1

全体名称: Met1
要素
  • 複合体: Met1
    • タンパク質・ペプチド: DNA (cytosine-5)-methyltransferase 1
    • DNA: DNA (5'-D(*AP*CP*TP*TP*AP*(5CM)P*GP*GP*AP*AP*GP*G)-3')
    • DNA: DNA (5'-D(*CP*CP*TP*TP*CP*(C49)P*GP*TP*AP*AP*GP*T)-3')
  • リガンド: ZINC ION

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超分子 #1: Met1

超分子名称: Met1 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)

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分子 #1: DNA (cytosine-5)-methyltransferase 1

分子名称: DNA (cytosine-5)-methyltransferase 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: DNA (cytosine-5-)-methyltransferase
由来(天然)生物種: Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
分子量理論値: 102.334031 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: SKAMQATTTR LVNRIWGEFY SNYSPEDPLQ ATAAENGEDE VEEEGGNGEE EVEEEGENGL TEDTVPEPVE VQKPHTPKKI RGSSGKREI KWDGESLGKT SAGEPLYQQA LVGGEMVAVG GAVTLEVDDP DEMPAIYFVE YMFESTDHCK MLHGRFLQRG S MTVLGNAA ...文字列:
SKAMQATTTR LVNRIWGEFY SNYSPEDPLQ ATAAENGEDE VEEEGGNGEE EVEEEGENGL TEDTVPEPVE VQKPHTPKKI RGSSGKREI KWDGESLGKT SAGEPLYQQA LVGGEMVAVG GAVTLEVDDP DEMPAIYFVE YMFESTDHCK MLHGRFLQRG S MTVLGNAA NERELFLTNE CMTTQLKDIK GVASFEIRSR PWGHQYRKKN ITADKLDWAR ALERKVKDLP TEYYCKSLYS PE RGGFFSL PLSDIGRSSG FCTSCKIRED EEKRSTIKLN VSKTGFFING IEYSVEDFVY VNPDSIGGLK EGSKTSFKSG RNI GLRAYV VCQLLEIVPK ESRKADLGSF DVKVRRFYRP EDVSAEKAYA SDIQELYFSQ DTVVLPPGAL EGKCEVRKKS DMPL SREYP ISDHIFFCDL FFDTSKGSLK QLPANMKPKF STIKDDTLLR KKKGKGVESE IESEIVKPVE PPKEIRLATL DIFAG CGGL SHGLKKAGVS DAKWAIEYEE PAGQAFKQNH PESTVFVDNC NVILRAIMEK GGDQDDCVST TEANELAAKL TEEQKS TLP LPGQVDFING GPPCQGFSGM NRFNQSSWSK VQCEMILAFL SFADYFRPRY FLLENVRTFV SFNKGQTFQL TLASLLE MG YQVRFGILEA GAYGVSQSRK RAFIWAAAPE EVLPEWPEPM HVFGVPKLKI SLSQGLHYAA VRSTALGAPF RPITVRDT I GDLPSVENGD SRTNKEYKEV AVSWFQKEIR GNTIALTDHI CKAMNELNLI RCKLIPTRPG ADWHDLPKRK VTLSDGRVE EMIPFCLPNT AERHNGWKGL YGRLDWQGNF PTSVTDPQPM GKVGMCFHPE QHRILTVREC ARSQGFPDSY EFAGNINHKH RQIGNAVPP PLAFALGRKL KEALHLKKSP QHQP

UniProtKB: DNA (cytosine-5)-methyltransferase 1

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

分子名称: DNA (5'-D(*AP*CP*TP*TP*AP*(5CM)P*GP*GP*AP*AP*GP*G)-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: 3.725469 KDa
配列文字列:
(DA)(DC)(DT)(DT)(DA)(5CM)(DG)(DG)(DA)(DA) (DG)(DG)

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分子 #3: DNA (5'-D(*CP*CP*TP*TP*CP*(C49)P*GP*TP*AP*AP*GP*T)-3')

分子名称: DNA (5'-D(*CP*CP*TP*TP*CP*(C49)P*GP*TP*AP*AP*GP*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: 3.647399 KDa
配列文字列:
(DC)(DC)(DT)(DT)(DC)(A1BT7)(DG)(DT)(DA)(DA) (DG)(DT)

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分子 #4: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: ZN
分子量理論値: 65.409 Da

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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
凍結凍結剤: ETHANE

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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 BIOCONTINUUM (6k x 4k)
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: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 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）: 0.8 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 使用した粒子像数: 889502
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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原子モデル構築 1

初期モデルChain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model
精密化空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL
得られたモデル

PDB-9ped:
Cryo-EM structure of Arabidopsis thaliana Met1 in complex with 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)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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