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万見
- PDB-5np7: CryoEM structure of Human Rad51 on single-stranded DNA to 4.2A re... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 5np7
タイトルCryoEM structure of Human Rad51 on single-stranded DNA to 4.2A resolution.
要素DNA repair protein RAD51 homolog 1
キーワードRECOMBINATION / recombinase / cryoEM / Human Rad51 / single-stranded DNA
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 / chromosome organization involved in meiotic cell cycle / cellular response to camptothecin / DNA recombinase assembly / telomere maintenance via telomere lengthening / double-strand break repair involved in meiotic recombination / nuclear ubiquitin ligase complex / cellular response to cisplatin ...presynaptic intermediate filament cytoskeleton / response to glucoside / mitotic recombination-dependent replication fork processing / chromosome organization involved in meiotic cell cycle / cellular response to camptothecin / DNA recombinase assembly / 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 / lateral element / DNA strand exchange activity / replication-born double-strand break repair via sister chromatid exchange / telomere maintenance via recombination / Impaired BRCA2 binding to PALB2 / regulation of DNA damage checkpoint / single-stranded DNA helicase activity / reciprocal meiotic recombination / 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) / Resolution of D-loop Structures through Holliday Junction Intermediates / HDR through Single Strand Annealing (SSA) / ATP-dependent DNA damage sensor activity / 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 / male germ cell nucleus / condensed nuclear chromosome / meiotic cell cycle / cellular response to ionizing radiation / double-strand break repair via homologous recombination / cellular response to gamma radiation / PML body / Meiotic recombination / HDR through Homologous Recombination (HRR) / response to toxic substance / single-stranded DNA binding / site of double-strand break / double-stranded DNA binding / DNA recombination / chromosome, telomeric region / mitochondrial matrix / response to xenobiotic stimulus / DNA repair / centrosome / DNA damage response / chromatin binding / chromatin / nucleolus / perinuclear region of cytoplasm / enzyme binding / protein-containing complex / ATP hydrolysis activity / mitochondrion / nucleoplasm / ATP binding / identical protein binding / nucleus / cytosol / cytoplasm
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
PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER / DNA repair protein RAD51 homolog 1
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法電子顕微鏡法 / らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.2 Å
データ登録者Short, J.M. / Venkitaraman, A.
引用ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2016
タイトル: High-resolution structure of the presynaptic RAD51 filament on single-stranded DNA by electron cryo-microscopy.
著者: Judith M Short / Yang Liu / Shaoxia Chen / Neelesh Soni / Mallur S Madhusudhan / Mahmud K K Shivji / Ashok R Venkitaraman /
要旨: Homologous DNA recombination (HR) by the RAD51 recombinase enables error-free DNA break repair. To execute HR, RAD51 first forms a presynaptic filament on single-stranded (ss) DNA, which catalyses ...Homologous DNA recombination (HR) by the RAD51 recombinase enables error-free DNA break repair. To execute HR, RAD51 first forms a presynaptic filament on single-stranded (ss) DNA, which catalyses pairing with homologous double-stranded (ds) DNA. Here, we report a structure for the presynaptic human RAD51 filament at 3.5-5.0Å resolution using electron cryo-microscopy. RAD51 encases ssDNA in a helical filament of 103Å pitch, comprising 6.4 protomers per turn, with a rise of 16.1Å and a twist of 56.2°. Inter-protomer distance correlates with rotation of an α-helical region in the core catalytic domain that is juxtaposed to ssDNA, suggesting how the RAD51-DNA interaction modulates protomer spacing and filament pitch. We map Fanconi anaemia-like disease-associated RAD51 mutations, clarifying potential phenotypes. We predict binding sites on the presynaptic filament for two modules present in each BRC repeat of the BRCA2 tumour suppressor, a critical HR mediator. Structural modelling suggests that changes in filament pitch mask or expose one binding site with filament-inhibitory potential, rationalizing the paradoxical ability of the BRC repeats to either stabilize or inhibit filament formation at different steps during HR. Collectively, our findings provide fresh insight into the structural mechanism of HR and its dysregulation in human disease.
履歴
登録2017年4月13日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02017年5月3日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12017年8月30日Group: Data collection / Refinement description / カテゴリ: em_3d_fitting / em_software / Item: _em_3d_fitting.target_criteria / _em_software.name
改定 1.22018年1月31日Group: Database references / カテゴリ: pdbx_related_exp_data_set
改定 1.32018年10月17日Group: Data collection / Other / Refinement description / カテゴリ: cell / refine
Item: _cell.Z_PDB / _cell.length_a ..._cell.Z_PDB / _cell.length_a / _cell.length_b / _cell.length_c
改定 1.42019年12月11日Group: Other / カテゴリ: atom_sites
Item: _atom_sites.fract_transf_matrix[1][1] / _atom_sites.fract_transf_matrix[2][1] ..._atom_sites.fract_transf_matrix[1][1] / _atom_sites.fract_transf_matrix[2][1] / _atom_sites.fract_transf_matrix[2][2] / _atom_sites.fract_transf_matrix[3][2] / _atom_sites.fract_transf_matrix[3][3]
改定 1.52024年5月8日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • マップデータ: EMDB-8183
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-8183
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: DNA repair protein RAD51 homolog 1
B: DNA repair protein RAD51 homolog 1
C: DNA repair protein RAD51 homolog 1
D: DNA repair protein RAD51 homolog 1
E: DNA repair protein RAD51 homolog 1
F: DNA repair protein RAD51 homolog 1
G: DNA repair protein RAD51 homolog 1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)262,60714
ポリマ－259,0647
非ポリマー3,5437
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: microscopy
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
Buried area28990 Å2
ΔGint-135 kcal/mol
Surface area88880 Å2
手法PISA

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要素

#1: タンパク質
DNA repair protein RAD51 homolog 1 / hRAD51 / RAD51 homolog A


分子量: 37009.125 Da / 分子数: 7 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: RAD51, RAD51A, RECA / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: Q06609
#2: 化合物
ChemComp-ANP / PHOSPHOAMINOPHOSPHONIC ACID-ADENYLATE ESTER / AMP-PNP


分子量: 506.196 Da / 分子数: 7 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H17N6O12P3
コメント: AMP-PNP, エネルギー貯蔵分子類似体*YM

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: HELICAL ARRAY / ３次元再構成法: らせん対称体再構成法

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試料調製

構成要素名称: Helical filament of HRAD51 on single-stranded DNA with AMPPNP
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 259 kDa/nm / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 7
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 400 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil
急速凍結凍結剤: NITROGEN

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 59000 X / 倍率（補正後）: 104477 X / 最小 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / Cs: 2.7 mm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 20 e/Å2 / 検出モード: INTEGRATING
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON II (4k x 4k)
画像スキャンサンプリングサイズ: 14 µm / 横: 4096 / 縦: 4096 / 動画フレーム数/画像: 34

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解析

ソフトウェア名称: REFMAC / バージョン: 5.8.0166 / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1Ximdisp粒子像選択
2EPU画像取得
4GctfCTF補正
7Cootモデルフィッティング
11RELION1.4分類
12RELION1.4３次元再構成
19REFMACモデル精密化
CTF補正詳細: per segment / タイプ: NONE
らせん対称回転角度/サブユニット: 56.2 ° / 軸方向距離/サブユニット: 16 Å / らせん対称軸の対称性: C1
粒子像の選択選択した粒子像数: 70000
3次元再構成解像度: 4.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 60000
詳細: Helical segments were divided in half, not drawn randomly or odd/even as this would result in some segments from the same filament in both half models. Thus, it is strictly not gold-standard.
対称性のタイプ: HELICAL
原子モデル構築B value: 94.574 / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: RECIPROCAL / Target criteria: Maximum likelihood
詳細: Backbone fitting is good but many of the sidechains cannot be relied on as the map resolution was insufficient.
精密化解像度: 4.2→180 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.937 / SU B: 46.567 / SU ML: 0.572
立体化学のターゲット値: MAXIMUM LIKELIHOOD WITH PHASES
Rfactor反射数%反射
Rwork0.28315 --
obs0.28315 63875 100 %
溶媒の処理溶媒モデル: PARAMETERS FOR MASK CACLULATION
原子変位パラメータBiso mean: 131.509 Å2
Baniso -1Baniso -2Baniso -3
1--1 Å20.21 Å20.17 Å2
2---0.54 Å2-0.04 Å2
3---1.54 Å2
精密化ステップサイクル: 1 / 合計: 16754
拘束条件
Refine-IDタイプDev idealDev ideal target数
ELECTRON MICROSCOPYr_bond_refined_d0.0190.01917035
ELECTRON MICROSCOPYr_bond_other_d
ELECTRON MICROSCOPYr_angle_refined_deg2.6471.96623140
ELECTRON MICROSCOPYr_angle_other_deg
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_1_deg6.72452163
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_2_deg37.02423.434693
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_3_deg23.006152723
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_4_deg18.90915133
ELECTRON MICROSCOPYr_chiral_restr0.210.22642
ELECTRON MICROSCOPYr_gen_planes_refined0.0110.02112631
ELECTRON MICROSCOPYr_gen_planes_other
ELECTRON MICROSCOPYr_nbd_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_nbd_other
ELECTRON MICROSCOPYr_nbtor_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_nbtor_other
ELECTRON MICROSCOPYr_xyhbond_nbd_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_xyhbond_nbd_other
ELECTRON MICROSCOPYr_metal_ion_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_metal_ion_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_vdw_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_vdw_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_hbond_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_hbond_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_metal_ion_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_metal_ion_other
ELECTRON MICROSCOPYr_mcbond_it11.512.5798694
ELECTRON MICROSCOPYr_mcbond_other
ELECTRON MICROSCOPYr_mcangle_it19.49218.8410843
ELECTRON MICROSCOPYr_mcangle_other
ELECTRON MICROSCOPYr_scbond_it15.79813.9968341
ELECTRON MICROSCOPYr_scbond_other
ELECTRON MICROSCOPYr_scangle_it
ELECTRON MICROSCOPYr_scangle_other
ELECTRON MICROSCOPYr_long_range_B_refined44.96760052
ELECTRON MICROSCOPYr_long_range_B_other
ELECTRON MICROSCOPYr_rigid_bond_restr
ELECTRON MICROSCOPYr_sphericity_free
ELECTRON MICROSCOPYr_sphericity_bonded

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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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