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万見
- PDB-6xjd: Two mouse cGAS catalytic domain binding to human assembled nucleosome -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6xjd
タイトルTwo mouse cGAS catalytic domain binding to human assembled nucleosome
要素
  • (DNA (145-MER)) x 2
  • Cyclic GMP-AMP synthase
  • Histone H2A type 1
  • Histone H2B type 1-C/E/F/G/I
  • Histone H3.2
  • Histone H4
キーワードIMMUNE SYSTEM/DNA / Immunity / IMMUNE SYSTEM / IMMUNE SYSTEM-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


2',3'-cyclic GMP-AMP synthase activity / cyclic GMP-AMP synthase / paracrine signaling / poly-ADP-D-ribose modification-dependent protein binding / regulation of type I interferon production / regulation of immunoglobulin production / cGAS/STING signaling pathway / regulation of T cell activation / negative regulation of cGAS/STING signaling pathway / negative regulation of DNA repair ...2',3'-cyclic GMP-AMP synthase activity / cyclic GMP-AMP synthase / paracrine signaling / poly-ADP-D-ribose modification-dependent protein binding / regulation of type I interferon production / regulation of immunoglobulin production / cGAS/STING signaling pathway / regulation of T cell activation / negative regulation of cGAS/STING signaling pathway / negative regulation of DNA repair / cGMP-mediated signaling / cellular response to exogenous dsRNA / positive regulation of type I interferon production / nucleosome binding / regulation of immune response / negative regulation of double-strand break repair via homologous recombination / negative regulation of megakaryocyte differentiation / protein localization to CENP-A containing chromatin / positive regulation of defense response to virus by host / Chromatin modifying enzymes / Replacement of protamines by nucleosomes in the male pronucleus / CENP-A containing nucleosome / Packaging Of Telomere Ends / activation of innate immune response / phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate binding / Recognition and association of DNA glycosylase with site containing an affected purine / Cleavage of the damaged purine / Deposition of new CENPA-containing nucleosomes at the centromere / nucleosomal DNA binding / cAMP-mediated signaling / Recognition and association of DNA glycosylase with site containing an affected pyrimidine / Cleavage of the damaged pyrimidine / Inhibition of DNA recombination at telomere / telomere organization / Meiotic synapsis / Interleukin-7 signaling / RNA Polymerase I Promoter Opening / Assembly of the ORC complex at the origin of replication / SUMOylation of chromatin organization proteins / Regulation of endogenous retroelements by the Human Silencing Hub (HUSH) complex / DNA methylation / Condensation of Prophase Chromosomes / SIRT1 negatively regulates rRNA expression / Chromatin modifications during the maternal to zygotic transition (MZT) / ERCC6 (CSB) and EHMT2 (G9a) positively regulate rRNA expression / HCMV Late Events / innate immune response in mucosa / determination of adult lifespan / PRC2 methylates histones and DNA / Regulation of endogenous retroelements by KRAB-ZFP proteins / Defective pyroptosis / Regulation of endogenous retroelements by Piwi-interacting RNAs (piRNAs) / HDACs deacetylate histones / Nonhomologous End-Joining (NHEJ) / RNA Polymerase I Promoter Escape / molecular condensate scaffold activity / Transcriptional regulation by small RNAs / Formation of the beta-catenin:TCF transactivating complex / RUNX1 regulates genes involved in megakaryocyte differentiation and platelet function / NoRC negatively regulates rRNA expression / Activated PKN1 stimulates transcription of AR (androgen receptor) regulated genes KLK2 and KLK3 / G2/M DNA damage checkpoint / HDMs demethylate histones / B-WICH complex positively regulates rRNA expression / DNA Damage/Telomere Stress Induced Senescence / heterochromatin formation / PKMTs methylate histone lysines / Metalloprotease DUBs / Meiotic recombination / Pre-NOTCH Transcription and Translation / RMTs methylate histone arginines / Activation of anterior HOX genes in hindbrain development during early embryogenesis / HCMV Early Events / positive regulation of cellular senescence / Transcriptional regulation of granulopoiesis / structural constituent of chromatin / UCH proteinases / antimicrobial humoral immune response mediated by antimicrobial peptide / nucleosome / nucleosome assembly / E3 ubiquitin ligases ubiquitinate target proteins / antibacterial humoral response / Recruitment and ATM-mediated phosphorylation of repair and signaling proteins at DNA double strand breaks / chromatin organization / site of double-strand break / RUNX1 regulates transcription of genes involved in differentiation of HSCs / Factors involved in megakaryocyte development and platelet production / HATs acetylate histones / Processing of DNA double-strand break ends / double-stranded DNA binding / Senescence-Associated Secretory Phenotype (SASP) / defense response to virus / Oxidative Stress Induced Senescence / Estrogen-dependent gene expression / chromosome, telomeric region / nuclear body / Ub-specific processing proteases / defense response to Gram-positive bacterium / protein heterodimerization activity / Amyloid fiber formation
類似検索 - 分子機能
Mab-21-like, nucleotidyltransferase domain / Mab-21-like / Mab-21-like, HhH/H2TH-like domain / Mab-21 protein HhH/H2TH-like domain / Mab-21 / Mab-21 protein nucleotidyltransferase domain / Histone H2B signature. / Histone H2B / Histone H2B / Histone H2A conserved site ...Mab-21-like, nucleotidyltransferase domain / Mab-21-like / Mab-21-like, HhH/H2TH-like domain / Mab-21 protein HhH/H2TH-like domain / Mab-21 / Mab-21 protein nucleotidyltransferase domain / Histone H2B signature. / Histone H2B / Histone H2B / Histone H2A conserved site / Histone H2A signature. / Histone H2A, C-terminal domain / C-terminus of histone H2A / Histone H4, conserved site / Histone H4 signature. / Histone H4 / Histone H4 / Histone H2A / Histone 2A / CENP-T/Histone H4, histone fold / Centromere kinetochore component CENP-T histone fold / TATA box binding protein associated factor / TATA box binding protein associated factor (TAF), histone-like fold domain / Histone H3 signature 1. / Histone H3 signature 2. / Histone H3 / Histone H3/CENP-A / Histone H2A/H2B/H3 / Core histone H2A/H2B/H3/H4 / Histone-fold
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA / DNA (> 10) / DNA (> 100) / Histone H2A type 1 / Histone H4 / Histone H2B type 1-C/E/F/G/I / Histone H3.2 / Cyclic GMP-AMP synthase
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
Mus musculus (ハツカネズミ)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 6.8 Å
データ登録者Xu, P. / Li, P. / Zhao, B.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
Welch FoundationGrant A-1931-20170325 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)Grant R01 AI145287 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2020
タイトル: The molecular basis of tight nuclear tethering and inactivation of cGAS.
著者: Baoyu Zhao / Pengbiao Xu / Chesley M Rowlett / Tao Jing / Omkar Shinde / Yuanjiu Lei / A Phillip West / Wenshe Ray Liu / Pingwei Li /
要旨: Nucleic acids derived from pathogens induce potent innate immune responses. Cyclic GMP-AMP synthase (cGAS) is a double-stranded DNA sensor that catalyses the synthesis of the cyclic dinucleotide ...Nucleic acids derived from pathogens induce potent innate immune responses. Cyclic GMP-AMP synthase (cGAS) is a double-stranded DNA sensor that catalyses the synthesis of the cyclic dinucleotide cyclic GMP-AMP, which mediates the induction of type I interferons through the STING-TBK1-IRF3 signalling axis. cGAS was previously thought to not react with self DNA owing to its cytosolic localization; however, recent studies have shown that cGAS is localized mostly in the nucleus and has low activity as a result of tight nuclear tethering. Here we show that cGAS binds to nucleosomes with nanomolar affinity and that nucleosome binding potently inhibits its catalytic activity. To elucidate the molecular basis of cGAS inactivation by nuclear tethering, we determined the structure of mouse cGAS bound to human nucleosome by cryo-electron microscopy. The structure shows that cGAS binds to a negatively charged acidic patch formed by histones H2A and H2B via its second DNA-binding site. High-affinity nucleosome binding blocks double-stranded DNA binding and maintains cGAS in an inactive conformation. Mutations of cGAS that disrupt nucleosome binding alter cGAS-mediated signalling in cells.
履歴
登録2020年6月23日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02020年9月16日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12020年9月23日Group: Database references / Structure summary / カテゴリ: audit_author / citation / citation_author
Item: _audit_author.name / _citation.country ..._audit_author.name / _citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.year
改定 1.22020年12月9日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.32024年3月6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
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-22206
  • 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: Histone H3.2
B: Histone H4
C: Histone H2A type 1
D: Histone H2B type 1-C/E/F/G/I
E: Histone H3.2
F: Histone H4
G: Histone H2A type 1
H: Histone H2B type 1-C/E/F/G/I
I: DNA (145-MER)
J: DNA (145-MER)
K: Cyclic GMP-AMP synthase
L: Cyclic GMP-AMP synthase
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)286,79014
ポリマ－286,65912
非ポリマー1312
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration, native gel electrophoresis
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

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タンパク質 , 5種, 10分子 AEBFCGDHKL

#1: タンパク質 Histone H3.2 / H3-clustered histone 13 / H3-clustered histone 14 / H3-clustered histone 15 / Histone H3/m / Histone H3/o


分子量: 15257.838 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト)
遺伝子: H3C15, HIST2H3A, H3C14, H3F2, H3FM, HIST2H3C, H3C13, HIST2H3D
発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: Q71DI3
#2: タンパク質 Histone H4


分子量: 11263.231 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト)
遺伝子: HIST1H4A, H4/A, H4FA, HIST1H4B, H4/I, H4FI, HIST1H4C, H4/G, H4FG, HIST1H4D, H4/B, H4FB, HIST1H4E, H4/J, H4FJ, HIST1H4F, H4/C, H4FC, HIST1H4H, H4/H, H4FH, HIST1H4I, H4/M, H4FM, HIST1H4J, ...遺伝子: HIST1H4A, H4/A, H4FA, HIST1H4B, H4/I, H4FI, HIST1H4C, H4/G, H4FG, HIST1H4D, H4/B, H4FB, HIST1H4E, H4/J, H4FJ, HIST1H4F, H4/C, H4FC, HIST1H4H, H4/H, H4FH, HIST1H4I, H4/M, H4FM, HIST1H4J, H4/E, H4FE, HIST1H4K, H4/D, H4FD, HIST1H4L, H4/K, H4FK, HIST2H4A, H4/N, H4F2, H4FN, HIST2H4, HIST2H4B, H4/O, H4FO, HIST4H4
発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P62805
#3: タンパク質 Histone H2A type 1 / H2A.1 / Histone H2A/ptl


分子量: 13990.342 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト)
遺伝子: H2AC11, H2AFP, HIST1H2AG, H2AC13, H2AFC, HIST1H2AI, H2AC15, H2AFD, HIST1H2AK, H2AC16, H2AFI, HIST1H2AL, H2AC17, H2AFN, HIST1H2AM
発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P0C0S8
#4: タンパク質 Histone H2B type 1-C/E/F/G/I / Histone H2B.1 A / Histone H2B.a / H2B/a / Histone H2B.g / H2B/g / Histone H2B.h / H2B/h / Histone ...Histone H2B.1 A / Histone H2B.a / H2B/a / Histone H2B.g / H2B/g / Histone H2B.h / H2B/h / Histone H2B.k / H2B/k / Histone H2B.l / H2B/l


分子量: 13795.980 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト)
遺伝子: H2BC4, H2BFL, HIST1H2BC, H2BC6, H2BFH, HIST1H2BE, H2BC7, H2BFG, HIST1H2BF, H2BC8, H2BFA, HIST1H2BG, H2BC10, H2BFK, HIST1H2BI
発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P62807
#7: タンパク質 Cyclic GMP-AMP synthase / m-cGAS / 2'3'-cGAMP synthase / Mab-21 domain-containing protein 1


分子量: 43647.352 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Mus musculus (ハツカネズミ) / 遺伝子: Cgas, Mb21d1 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: Q8C6L5, cyclic GMP-AMP synthase

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DNA鎖 , 2種, 2分子 IJ

#5: DNA鎖 DNA (145-MER)


分子量: 45145.754 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Homo sapiens (ヒト)
#6: DNA鎖 DNA (145-MER)


分子量: 45604.047 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Homo sapiens (ヒト)

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非ポリマー , 1種, 2分子

#8: 化合物 ChemComp-ZN / ZINC ION


分子量: 65.409 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Zn

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかN

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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: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素
ID名称タイプ詳細Entity IDParent-ID由来
1cGAS-nucleosome complexCOMPLEXTwo mouse cGAS catalytic domain binding to assembled human nucleosome#1-#70MULTIPLE SOURCES
2HistoneCOMPLEX#1-#41RECOMBINANT
3DNACOMPLEX#5-#61RECOMBINANT
4Cyclic GMP-AMP synthaseCOMPLEX#71RECOMBINANT
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Homo sapiens (ヒト)9606
23Homo sapiens (ヒト)9606
34Mus musculus (ハツカネズミ)10090
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)469008
24Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)469008
緩衝液pH: 7.4
試料濃度: 0.4 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 298 K

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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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 1800 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 700 nm / Cs: 2.7 mm
撮影電子線照射量: 48 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.16_3549: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
4RELION3.0bCTF補正
10RELION3.0b初期オイラー角割当
11RELION3.0b最終オイラー角割当
12RELION3.0b分類
13RELION3.0b３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 6.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 9454 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00818887
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.53126697
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d24.48110460
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0752980
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0122380

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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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