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万見
- PDB-7rhx: Cryo-EM structure of precleavage Cre tetrameric complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7rhx
タイトルCryo-EM structure of precleavage Cre tetrameric complex
要素
  • (DNA (42-MER)) x 2
  • Recombinase cre
キーワードRECOMBINATION/DNA / Cre / recombinase / tetramer (四量体) / loxP (Cre-loxP部位特異的組換え) / RECOMBINATION-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


DNA integration / DNA recombination / DNA binding
類似検索 - 分子機能
Core-binding (CB) domain / Tyrosine recombinase domain profile. / Core-binding (CB) domain profile. / Phage integrase family / Integrase, catalytic domain / Integrase/recombinase, N-terminal / Integrase-like, catalytic domain superfamily / DNA breaking-rejoining enzyme, catalytic core
類似検索 - ドメイン・相同性
デオキシリボ核酸 / DNA (> 10) / Recombinase cre
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia phage P1 (ファージ)
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: 3.23 Å
データ登録者Stachowski, K. / Foster, M.P.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01-GM122432-04 米国
引用ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2022
タイトル: Mechanisms of Cre recombinase synaptic complex assembly and activation illuminated by Cryo-EM.
著者: Kye Stachowski / Andrew S Norris / Devante Potter / Vicki H Wysocki / Mark P Foster /
要旨: Cre recombinase selectively recognizes DNA and prevents non-specific DNA cleavage through an orchestrated series of assembly intermediates. Cre recombines two loxP DNA sequences featuring a pair of ...Cre recombinase selectively recognizes DNA and prevents non-specific DNA cleavage through an orchestrated series of assembly intermediates. Cre recombines two loxP DNA sequences featuring a pair of palindromic recombinase binding elements and an asymmetric spacer region, by assembly of a tetrameric synaptic complex, cleavage of an opposing pair of strands, and formation of a Holliday junction intermediate. We used Cre and loxP variants to isolate the monomeric Cre-loxP (54 kDa), dimeric Cre2-loxP (110 kDa), and tetrameric Cre4-loxP2 assembly intermediates, and determined their structures using cryo-EM to resolutions of 3.9, 4.5 and 3.2 Å, respectively. Progressive and asymmetric bending of the spacer region along the assembly pathway enables formation of increasingly intimate interfaces between Cre protomers and illuminates the structural bases of biased loxP strand cleavage order and half-the-sites activity. Application of 3D variability analysis to the tetramer data reveals constrained conformational sampling along the pathway between protomer activation and Holliday junction isomerization. These findings underscore the importance of protein and DNA flexibility in Cre-mediated site selection, controlled activation of alternating protomers, the basis for biased strand cleavage order, and recombination efficiency. Such considerations may advance development of site-specific recombinases for use in gene editing applications.
履歴
登録2021年7月19日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02022年1月19日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年8月3日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name
改定 1.22024年6月5日Group: Data collection / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_3d_fitting_list / pdbx_initial_refinement_model
Item: _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id ..._em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type

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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-24470
  • 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-24470
  • 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: Recombinase cre
B: Recombinase cre
C: DNA (42-MER)
D: DNA (42-MER)
E: DNA (42-MER)
F: DNA (42-MER)
G: Recombinase cre
H: Recombinase cre


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)205,8648
ポリマ－205,8648
非ポリマー00
水0
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: mass spectrometry, gel filtration, assay for oligomerization
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area41270 Å2
ΔGint-195 kcal/mol
Surface area82160 Å2

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要素

#1: タンパク質
Recombinase cre


分子量: 38537.062 Da / 分子数: 4 / 変異: K201A / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia phage P1 (ファージ) / 遺伝子: cre / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P06956
#2: DNA鎖 DNA (42-MER)


分子量: 12833.278 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Escherichia phage P1 (ファージ)
#3: DNA鎖 DNA (42-MER)


分子量: 13024.384 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Escherichia phage P1 (ファージ)

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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: Precleavage synaptic complex of Cre recombinase mutant K201A and loxP DNA
タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: MULTIPLE SOURCES
分子量値: 0.054 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Escherichia phage P1 (ファージ)
緩衝液pH: 7
詳細: Buffer was made fresh from solid reagents and filtered with a 0.22 um filter.
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mMHEPESC8H18N2O4S1
2100 mMSodium Chloride塩化ナトリウムNaCl塩化ナトリウム1
35 mMMagnesium ChlorideMgCl21
416.8 mMoctyl glucosideC14H28O61
試料濃度: 4 mg/ml / 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: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE-PROPANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 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: TFS 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 FIELDBright-field microscopy / 倍率（公称値）: 81000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 3000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm / C2レンズ絞り径: 100 µm / アライメント法: ZEMLIN TABLEAU
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
最高温度: 86 K / 最低温度: 86 K
撮影平均露光時間: 2 sec. / 電子線照射量: 60 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 3662 / 詳細: 45 total frames
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 15 eV
球面収差補正装置: Microscope was modified with a Cs corrector with two hexapoles.
画像スキャン横: 5760 / 縦: 4096

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.19.2_4158: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1Topaz粒子像選択
2cryoSPARC粒子像選択
3EPU2.7画像取得
5cryoSPARC3.0.1CTF補正
8ISOLDE1.2モデルフィッティング
10cryoSPARC3.0.1初期オイラー角割当
11cryoSPARC3.0.1最終オイラー角割当
13cryoSPARC3.0.1３次元再構成
20PHENIX1.19モデル精密化
21Coot0.9.4.1モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 737980
3次元再構成解像度: 3.23 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 315574 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 130 / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / Target criteria: correlation coefficient
原子モデル構築PDB-ID: 2HOI

2hoi


Accession code: 2HOI / Source name: PDB / タイプ: experimental model
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00414208
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.78919904
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d20.4945568
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0462216
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0121984

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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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