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万見
- EMDB-9566: Human RAD51 presynaptic complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-9566
タイトルHuman RAD51 presynaptic complex
マップデータHuman RAD51-ssDNA formed presynaptic complex
試料
  • 複合体: Human RAD51 and ssDNA formed presynaptic complex
    • 複合体: Human RAD51
      • タンパク質・ペプチド: DNA repair protein RAD51 homolog 1
    • 複合体: ssDNA
      • DNA: DNA (5'-D(P*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*T)-3')
  • リガンド: PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードDNA repair / ATPase / homologous recombination / DNA BINDING PROTEIN-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


presynaptic intermediate filament cytoskeleton / response to glucoside / mitotic recombination-dependent replication fork processing / DNA recombinase assembly / chromosome organization involved in meiotic cell cycle / telomere maintenance via telomere lengthening / double-strand break repair involved in meiotic recombination / nuclear ubiquitin ligase complex / cellular response to cisplatin / DNA strand invasion ...presynaptic intermediate filament cytoskeleton / response to glucoside / mitotic recombination-dependent replication fork processing / DNA recombinase assembly / chromosome organization involved in meiotic cell cycle / telomere maintenance via telomere lengthening / double-strand break repair involved in meiotic recombination / nuclear ubiquitin ligase complex / cellular response to cisplatin / DNA strand invasion / cellular response to hydroxyurea / mitotic recombination / cellular response to camptothecin / replication-born double-strand break repair via sister chromatid exchange / lateral element / regulation of DNA damage checkpoint / DNA strand exchange activity / Impaired BRCA2 binding to PALB2 / telomere maintenance via recombination / reciprocal meiotic recombination / single-stranded DNA helicase activity / Homologous DNA Pairing and Strand Exchange / Defective homologous recombination repair (HRR) due to BRCA1 loss of function / Defective HDR through Homologous Recombination Repair (HRR) due to PALB2 loss of BRCA1 binding function / Defective HDR through Homologous Recombination Repair (HRR) due to PALB2 loss of BRCA2/RAD51/RAD51C binding function / Resolution of D-loop Structures through Synthesis-Dependent Strand Annealing (SDSA) / HDR through Single Strand Annealing (SSA) / ATP-dependent DNA damage sensor activity / Resolution of D-loop Structures through Holliday Junction Intermediates / regulation of double-strand break repair via homologous recombination / nuclear chromosome / Impaired BRCA2 binding to RAD51 / Transcriptional Regulation by E2F6 / replication fork processing / Presynaptic phase of homologous DNA pairing and strand exchange / response to X-ray / ATP-dependent activity, acting on DNA / interstrand cross-link repair / condensed chromosome / DNA polymerase binding / condensed nuclear chromosome / cellular response to ionizing radiation / male germ cell nucleus / meiotic cell cycle / cellular response to gamma radiation / protein-DNA complex / PML body / double-strand break repair via homologous recombination / HDR through Homologous Recombination (HRR) / Meiotic recombination / 加水分解酵素; 酸無水物に作用; 酸無水物に作用・細胞または細胞小器官の運動に関与 / response to toxic substance / single-stranded DNA binding / site of double-strand break / double-stranded DNA binding / DNA recombination / chromosome, telomeric region / response to xenobiotic stimulus / mitochondrial matrix / DNA repair / DNA damage response / chromatin binding / centrosome / chromatin / nucleolus / perinuclear region of cytoplasm / enzyme binding / protein-containing complex / mitochondrion / nucleoplasm / ATP binding / identical protein binding / nucleus / cytoplasm / cytosol
類似検索 - 分子機能
DNA recombination/repair protein Rad51 / DNA recombination and repair protein, RecA-like / DNA recombination and repair protein Rad51-like, C-terminal / Rad51 / DNA recombination and repair protein RecA, monomer-monomer interface / RecA family profile 2. / DNA recombination and repair protein RecA-like, ATP-binding domain / RecA family profile 1. / DNA repair Rad51/transcription factor NusA, alpha-helical / Helix-hairpin-helix domain ...DNA recombination/repair protein Rad51 / DNA recombination and repair protein, RecA-like / DNA recombination and repair protein Rad51-like, C-terminal / Rad51 / DNA recombination and repair protein RecA, monomer-monomer interface / RecA family profile 2. / DNA recombination and repair protein RecA-like, ATP-binding domain / RecA family profile 1. / DNA repair Rad51/transcription factor NusA, alpha-helical / Helix-hairpin-helix domain / ATPases associated with a variety of cellular activities / AAA+ ATPase domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA repair protein RAD51 homolog 1
類似検索 - 構成要素
生物種human (ヒト) / Homo sapiens (ヒト)
手法らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.4 Å
データ登録者Xu J / Zhao L
資金援助 中国, 米国, 6件
OrganizationGrant number国
National Science Foundation of China31270765 中国
The Key Research and Development Program of MOST2016YFA0501101 中国
The Beijing Municipal Science & Technology CommissionZ161100000116034 中国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)CA168635 米国
National Institutes of Health/National Institute of Environmental Health Sciences (NIH/NIEHS)ES007061 米国
National Institutes of Health/National Institute of Environmental Health Sciences (NIH/NIEHS)ES015252 米国
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2017
タイトル: Cryo-EM structures of human RAD51 recombinase filaments during catalysis of DNA-strand exchange.
著者: Jingfei Xu / Lingyun Zhao / Yuanyuan Xu / Weixing Zhao / Patrick Sung / Hong-Wei Wang /
要旨: The central step in eukaryotic homologous recombination (HR) is ATP-dependent DNA-strand exchange mediated by the Rad51 recombinase. In this process, Rad51 assembles on single-stranded DNA (ssDNA) ...The central step in eukaryotic homologous recombination (HR) is ATP-dependent DNA-strand exchange mediated by the Rad51 recombinase. In this process, Rad51 assembles on single-stranded DNA (ssDNA) and generates a helical filament that is able to search for and invade homologous double-stranded DNA (dsDNA), thus leading to strand separation and formation of new base pairs between the initiating ssDNA and the complementary strand within the duplex. Here, we used cryo-EM to solve the structures of human RAD51 in complex with DNA molecules, in presynaptic and postsynaptic states, at near-atomic resolution. Our structures reveal both conserved and distinct structural features of the human RAD51-DNA complexes compared with their prokaryotic counterpart. Notably, we also captured the structure of an arrested synaptic complex. Our results provide new insight into the molecular mechanisms of the DNA homology search and strand-exchange processes.
履歴
登録2016年10月8日-
ヘッダ(付随情報) 公開2016年11月2日-
マップ公開2016年12月21日-
更新2025年9月17日-
現状2025年9月17日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.013
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.013
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-5h1b
  • 表面レベル: 0.013
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-5h1b
  • 表面レベル: 0.013
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • 原子モデルPDB-5h1b
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_9566.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_9566.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Human RAD51-ssDNA formed presynaptic complex
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.)
1.31 Å/pix.
x 256 pix.
= 334.336 Å		1.31 Å/pix.
x 256 pix.
= 334.336 Å		1.31 Å/pix.
x 256 pix.
= 334.336 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: 1.306 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: 0.013 / ムービー #1: 0.013
最小 - 最大-0.014779515 - 0.04188662
平均 (標準偏差)0.00021341213 (±0.002159576)
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: 334.336 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.3061.3061.306
M x/y/z256256256
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z334.336334.336334.336
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-2600
NX/NY/NZ264044
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS256256256
D min/max/mean-0.0150.0420.000

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Human RAD51 and ssDNA formed presynaptic complex

全体名称: Human RAD51 and ssDNA formed presynaptic complex
要素
  • 複合体: Human RAD51 and ssDNA formed presynaptic complex
    • 複合体: Human RAD51
      • タンパク質・ペプチド: DNA repair protein RAD51 homolog 1
    • 複合体: ssDNA
      • DNA: DNA (5'-D(P*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*T)-3')
  • リガンド: PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: Human RAD51 and ssDNA formed presynaptic complex

超分子名称: Human RAD51 and ssDNA formed presynaptic complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: human (ヒト)
分子量理論値: 23.56 kDa/nm

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超分子 #2: Human RAD51

超分子名称: Human RAD51 / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1

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超分子 #3: ssDNA

超分子名称: ssDNA / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2

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分子 #1: DNA repair protein RAD51 homolog 1

分子名称: DNA repair protein RAD51 homolog 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 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: 37.008074 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
配列文字列: MAMQMQLEAN ADTSVEEESF GPQPISRLEQ CGINANDVKK LEEAGFHTVE AVAYAPKKEL INIKGISEAK ADKILAEAAK LVPMGFTTA TEFHQRRSEI IQITTGSKEL DKLLQGGIET GSITEMFGEF RTGKTQICHT LAVTCQLPID RGGGEGKAMY I DTEGTFRP ...文字列:
MAMQMQLEAN ADTSVEEESF GPQPISRLEQ CGINANDVKK LEEAGFHTVE AVAYAPKKEL INIKGISEAK ADKILAEAAK LVPMGFTTA TEFHQRRSEI IQITTGSKEL DKLLQGGIET GSITEMFGEF RTGKTQICHT LAVTCQLPID RGGGEGKAMY I DTEGTFRP ERLLAVAERY GLSGSDVLDN VAYARAFNTD HQTQLLYQAS AMMVESRYAL LIVDSATALY RTDYSGRGEL SA RQMHLAR FLRMLLRLAD EFGVAVVITN QVVAQVDGAA MFAADPKKPI GGNIIAHAST TRLYLRKGRG ETRICQIYDS PCL PEAEAM FAINADGVGD AKD

UniProtKB: DNA repair protein RAD51 homolog 1

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分子 #2: DNA (5'-D(P*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*T)-3')

分子名称: DNA (5'-D(P*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*T)-3') / タイプ: dna / ID: 2 / 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: 2.692778 KDa
配列文字列:
(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)(DT)

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分子 #3: PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER

分子名称: PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 3 / 式: ANP
分子量理論値: 506.196 Da
Chemical component information

ChemComp-ANP:
PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER / AMP-PNP, エネルギー貯蔵分子類似体*YM

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分子 #4: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 3 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 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
解析らせん対称体再構成法
試料の集合状態filament

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試料調製

濃度0.075 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
詳細: 25mM Tris-HCl, pH 7.5, 50mM KCl, 1mM dithiothreitol, 1mM AMP-PNP and 2mM MgCl2
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 支持フィルム - Film thickness: 20 / 前処理 - タイプ: PLASMA CLEANING / 前処理 - 時間: 30 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 101.325 kPa
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 289 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
温度最低: 80.0 K / 最高: 80.0 K
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: SUPER-RESOLUTION / デジタル化 - サイズ - 横: 7676 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 7420 pixel / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 3-14 / 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 40404 / 平均露光時間: 8.0 sec. / 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: 70.0 µm / 最大 デフォーカス（補正後）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（補正後）: 1.5 µm / 倍率（補正後）: 22500 / 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）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm / 倍率（公称値）: 22500
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

最終 再構成使用したクラス数: 82
想定した対称性 - らせんパラメータ - Δz: 15.88 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: 56.77 °
想定した対称性 - らせんパラメータ - 軸対称性: C1 (非対称)
アルゴリズム: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 4.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF
ソフトウェア:
名称詳細
SPIDER (ver. 20.02)
RELION (ver. 1.2)with helix option

使用した粒子像数: 33838
CTF補正ソフトウェア - 名称: CTFFIND3 / タイプ: PHASE FLIPPING ONLY
Segment selection選択した数: 540
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
詳細: Randomly assigned euler angle for each segment and using back projection to generate initial model.
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
ソフトウェア:
名称詳細
SPIDER (ver. 20.02)
RELION (ver. 1.2)with helix option

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

1szp


Chain - Chain ID: E / Chain - Residue range: 80-395 / Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL
得られたモデル

PDB-5h1b:
Human RAD51 presynaptic complex

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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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