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- PDB-7k1j: CryoEM structure of inactivated-form DNA-PK (Complex III) -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7k1j
タイトルCryoEM structure of inactivated-form DNA-PK (Complex III)
要素
  • DNA (5'-D(*AP*AP*GP*CP*AP*GP*TP*AP*GP*AP*GP*CP*A)-3')
  • DNA (5'-D(*GP*CP*AP*TP*GP*CP*TP*CP*TP*AP*CP*TP*GP*CP*TP*TP*CP*GP*AP*TP*AP*TP*CP*G)-3')
  • DNA-dependent protein kinase catalytic subunit
  • X-ray repair cross-complementing protein 5
  • X-ray repair cross-complementing protein 6
キーワードDNA BINDING PROTEIN/DNA / NHEJ / V(D)J recombination / DNA repair / DNA BINDING PROTEIN / DNA BINDING PROTEIN-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of platelet formation / Ku70:Ku80 complex / negative regulation of t-circle formation / T cell receptor V(D)J recombination / DNA end binding / pro-B cell differentiation / small-subunit processome assembly / positive regulation of lymphocyte differentiation / DNA-dependent protein kinase complex / DNA-dependent protein kinase-DNA ligase 4 complex ...positive regulation of platelet formation / Ku70:Ku80 complex / negative regulation of t-circle formation / T cell receptor V(D)J recombination / DNA end binding / pro-B cell differentiation / small-subunit processome assembly / positive regulation of lymphocyte differentiation / DNA-dependent protein kinase complex / DNA-dependent protein kinase-DNA ligase 4 complex / nonhomologous end joining complex / immunoglobulin V(D)J recombination / immature B cell differentiation / regulation of smooth muscle cell proliferation / cellular response to X-ray / positive regulation of double-strand break repair via nonhomologous end joining / nuclear telomere cap complex / double-strand break repair via alternative nonhomologous end joining / double-strand break repair via classical nonhomologous end joining / regulation of epithelial cell proliferation / telomere capping / Cytosolic sensors of pathogen-associated DNA / IRF3-mediated induction of type I IFN / positive regulation of neurogenesis / regulation of hematopoietic stem cell differentiation / regulation of telomere maintenance / recombinational repair / U3 snoRNA binding / protein localization to chromosome, telomeric region / cellular hyperosmotic salinity response / maturation of 5.8S rRNA / T cell lineage commitment / negative regulation of cGAS/STING signaling pathway / 2-LTR circle formation / telomeric DNA binding / B cell lineage commitment / hematopoietic stem cell proliferation / negative regulation of protein phosphorylation / positive regulation of protein kinase activity / site of DNA damage / 付加脱離酵素（リアーゼ）; 炭素-酸素リアーゼ類; その他の炭素-酸素リアーゼ / peptidyl-threonine phosphorylation / 5'-deoxyribose-5-phosphate lyase activity / hematopoietic stem cell differentiation / ATP-dependent activity, acting on DNA / ectopic germ cell programmed cell death / telomere maintenance via telomerase / somitogenesis / mitotic G1 DNA damage checkpoint signaling / neurogenesis / telomere maintenance / DNA helicase activity / activation of innate immune response / cyclin binding / positive regulation of erythrocyte differentiation / cellular response to leukemia inhibitory factor / positive regulation of translation / DNA-dependent protein kinase activity / histone H2AXS139 kinase activity / response to gamma radiation / Nonhomologous End-Joining (NHEJ) / small-subunit processome / enzyme activator activity / cellular response to gamma radiation / regulation of circadian rhythm / protein destabilization / protein-DNA complex / protein modification process / brain development / 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 / double-strand break repair via nonhomologous end joining / cellular response to insulin stimulus / intrinsic apoptotic signaling pathway in response to DNA damage / peptidyl-serine phosphorylation / rhythmic process / E3 ubiquitin ligases ubiquitinate target proteins / double-strand break repair / T cell differentiation in thymus / heart development / double-stranded DNA binding / scaffold protein binding / secretory granule lumen / DNA recombination / transcription regulator complex / damaged DNA binding / ficolin-1-rich granule lumen / RNA polymerase II-specific DNA-binding transcription factor binding / chromosome, telomeric region / transcription cis-regulatory region binding / non-specific serine/threonine protein kinase / protein kinase activity / protein phosphorylation / positive regulation of apoptotic process / ribonucleoprotein complex / protein domain specific binding / innate immune response / protein serine kinase activity / negative regulation of DNA-templated transcription / protein serine/threonine kinase activity / ubiquitin protein ligase binding
類似検索 - 分子機能
Ku70; Chain: A; domain 4 / Ku70; Chain: A; domain 4 - #10 / Ku70, bridge and pillars domain superfamily / : / Ku70 / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, CC3 / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, catalytic domain / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, CC5 / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, CC1/2 / DNA-PKcs, N-terminal ...Ku70; Chain: A; domain 4 / Ku70; Chain: A; domain 4 - #10 / Ku70, bridge and pillars domain superfamily / : / Ku70 / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, CC3 / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, catalytic domain / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, CC5 / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, CC1/2 / DNA-PKcs, N-terminal / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, CC3 / DNA-PKcs, CC5 / DNA-PKcs, N-terminal / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, CC1/2 / NUC194 / Ku, C-terminal / Ku, C-terminal domain superfamily / Ku C terminal domain like / Ku80 / Ku70/Ku80 C-terminal arm / Ku70/Ku80 C-terminal arm / Ku70/Ku80, N-terminal alpha/beta / Ku70/Ku80 beta-barrel domain / Ku70/Ku80 N-terminal alpha/beta domain / Ku70 and Ku80 are 70kDa and 80kDa subunits of the Lupus Ku autoantigen / Ku70/Ku80 beta-barrel domain / SPOC-like, C-terminal domain superfamily / SAP domain superfamily / SAP motif profile. / SAP domain / Putative DNA-binding (bihelical) motif predicted to be involved in chromosomal organisation / SAP domain / : / FATC domain / von Willebrand factor, type A domain / PIK-related kinase, FAT / FAT domain / FATC / FATC domain / PIK-related kinase / FAT domain profile. / FATC domain profile. / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinases signature 1. / Phosphatidylinositol 3/4-kinase, conserved site / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinases signature 2. / Phosphatidylinositol 3-/4-kinase, catalytic domain superfamily / Phosphoinositide 3-kinase, catalytic domain / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinase / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinases catalytic domain profile. / Phosphatidylinositol 3-/4-kinase, catalytic domain / von Willebrand factor (vWF) type A domain / von Willebrand factor, type A / von Willebrand factor A-like domain superfamily / Armadillo-like helical / Armadillo-type fold / Protein kinase-like domain superfamily / Rossmann fold / Orthogonal Bundle / 3-Layer(aba) Sandwich / Mainly Alpha / Alpha Beta
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA / DNA (> 10) / X-ray repair cross-complementing protein 6 / X-ray repair cross-complementing protein 5 / DNA-dependent protein kinase catalytic subunit
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
synthetic construct (人工物)
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: 3.9 Å
データ登録者Chen, X. / Gellert, M. / Yang, W.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Disease (NIH/NIDDK) 米国
引用ジャーナル: Mol Cell / 年: 2021
タイトル: Structure of an activated DNA-PK and its implications for NHEJ.
著者: Xuemin Chen / Xiang Xu / Yun Chen / Joyce C Cheung / Huaibin Wang / Jiansen Jiang / Natalia de Val / Tara Fox / Martin Gellert / Wei Yang /
要旨: DNA-dependent protein kinase (DNA-PK), like all phosphatidylinositol 3-kinase-related kinases (PIKKs), is composed of conserved FAT and kinase domains (FATKINs) along with solenoid structures made of ...DNA-dependent protein kinase (DNA-PK), like all phosphatidylinositol 3-kinase-related kinases (PIKKs), is composed of conserved FAT and kinase domains (FATKINs) along with solenoid structures made of HEAT repeats. These kinases are activated in response to cellular stress signals, but the mechanisms governing activation and regulation remain unresolved. For DNA-PK, all existing structures represent inactive states with resolution limited to 4.3 Å at best. Here, we report the cryoelectron microscopy (cryo-EM) structures of DNA-PKcs (DNA-PK catalytic subunit) bound to a DNA end or complexed with Ku70/80 and DNA in both inactive and activated forms at resolutions of 3.7 Å overall and 3.2 Å for FATKINs. These structures reveal the sequential transition of DNA-PK from inactive to activated forms. Most notably, activation of the kinase involves previously unknown stretching and twisting within individual solenoid segments and loosens DNA-end binding. This unprecedented structural plasticity of helical repeats may be a general regulatory mechanism of HEAT-repeat proteins.
履歴
登録2020年9月7日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02021年1月6日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02021年1月6日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02021年1月6日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02021年1月6日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
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改定 1.02021年1月6日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02021年1月6日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年1月13日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title
改定 1.22021年3月3日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.year
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
改定 1.42025年5月28日Group: Data collection / Structure summary / カテゴリ: em_admin / em_software / pdbx_entry_details / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name
改定 1.12025年5月28日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Data processing / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: em_admin / em_software / Data content type: EM metadata / EM metadata / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name

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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-22624
  • 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-dependent protein kinase catalytic subunit
B: X-ray repair cross-complementing protein 6
C: X-ray repair cross-complementing protein 5
D: DNA (5'-D(*GP*CP*AP*TP*GP*CP*TP*CP*TP*AP*CP*TP*GP*CP*TP*TP*CP*GP*AP*TP*AP*TP*CP*G)-3')
E: DNA (5'-D(*AP*AP*GP*CP*AP*GP*TP*AP*GP*AP*GP*CP*A)-3')
F: DNA (5'-D(*GP*CP*AP*TP*GP*CP*TP*CP*TP*AP*CP*TP*GP*CP*TP*TP*CP*GP*AP*TP*AP*TP*CP*G)-3')
G: DNA (5'-D(*AP*AP*GP*CP*AP*GP*TP*AP*GP*AP*GP*CP*A)-3')


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)646,9677
ポリマ－646,9677
非ポリマー00
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
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

#1: タンパク質 DNA-dependent protein kinase catalytic subunit / DNA-PKcs / DNPK1 / p460


分子量: 469673.219 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト)
参照: UniProt: P78527, non-specific serine/threonine protein kinase
#2: タンパク質 X-ray repair cross-complementing protein 6 / 5'-deoxyribose-5-phosphate lyase Ku70 / 5'-dRP lyase Ku70 / 70 kDa subunit of Ku antigen / ATP- ...5'-deoxyribose-5-phosphate lyase Ku70 / 5'-dRP lyase Ku70 / 70 kDa subunit of Ku antigen / ATP-dependent DNA helicase 2 subunit 1 / ATP-dependent DNA helicase II 70 kDa subunit / CTC box-binding factor 75 kDa subunit / CTCBF / DNA repair protein XRCC6 / Lupus Ku autoantigen protein p70 / Ku70 / Thyroid-lupus autoantigen / TLAA / X-ray repair complementing defective repair in Chinese hamster cells 6


分子量: 69945.039 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: XRCC6, G22P1 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト)
参照: UniProt: P12956, 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, 付加脱離酵素（リアーゼ）; 炭素- ...参照: UniProt: P12956, 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, 付加脱離酵素（リアーゼ）; 炭素-酸素リアーゼ類; その他の炭素-酸素リアーゼ
#3: タンパク質 X-ray repair cross-complementing protein 5 / 86 kDa subunit of Ku antigen / ATP-dependent DNA helicase 2 subunit 2 / ATP-dependent DNA helicase ...86 kDa subunit of Ku antigen / ATP-dependent DNA helicase 2 subunit 2 / ATP-dependent DNA helicase II 80 kDa subunit / CTC box-binding factor 85 kDa subunit / CTCBF / DNA repair protein XRCC5 / Ku80 / Ku86 / Lupus Ku autoantigen protein p86 / Nuclear factor IV / Thyroid-lupus autoantigen / TLAA / X-ray repair complementing defective repair in Chinese hamster cells 5 (double-strand-break rejoining)


分子量: 82812.438 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: XRCC5, G22P2 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト)
参照: UniProt: P13010, 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
#4: DNA鎖 DNA (5'-D(*GP*CP*AP*TP*GP*CP*TP*CP*TP*AP*CP*TP*GP*CP*TP*TP*CP*GP*AP*TP*AP*TP*CP*G)-3')


分子量: 7311.714 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#5: DNA鎖 DNA (5'-D(*AP*AP*GP*CP*AP*GP*TP*AP*GP*AP*GP*CP*A)-3')


分子量: 4956.243 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
Has protein modificationN

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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

構成要素名称: complex III / タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: MULTIPLE SOURCES
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
11Homo sapiens (ヒト)9606
21synthetic construct (人工物)32630
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 7.9
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: ETHANE

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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
撮影電子線照射量: 45 e/Å2
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: 1.14_3260: / 分類: 精密化
EMソフトウェア名称: PHENIX / カテゴリ: モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 131788 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0138951
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.23652958
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d17.6723499
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0666043
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0136506

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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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