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万見
- PDB-7ss5: Activated SgrAI endonuclease DNA-bound dimer with Ca2+ and intact... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7ss5
タイトルActivated SgrAI endonuclease DNA-bound dimer with Ca2+ and intact primary site DNA
要素
  • DNA (5'-D(P*GP*GP*TP*CP*TP*TP*CP*AP*CP*AP*CP*CP*GP*GP*TP*GP*TP*GP*AP*AP*GP*AP*CP*C)-3')
  • SgraIR restriction enzyme
キーワードHYDROLASE/DNA / restriction endonuclease / DNAse / allostery / bacterial innate immunity / filament / hyper-activation / substrate specificity / HYDROLASE-DNA complex
機能・相同性Restriction endonuclease, type II, Cfr10I/Bse634I / Cfr10I/Bse634I restriction endonuclease / Restriction endonuclease type II-like / metal ion binding / identical protein binding / DNA / DNA (> 10) / SgraIR restriction enzyme
機能・相同性情報
生物種Streptomyces griseus (ストレプトマイシン生産菌)
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: 2.7 Å
データ登録者Shan, Z. / Lyumkis, D. / Horton, N.C.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Science Foundation (NSF, United States)MCB-1934291 米国
National Science Foundation (NSF, United States)MCB-1410355 米国
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2022
タイトル: Pretransition state and apo structures of the filament-forming enzyme SgrAI elucidate mechanisms of activation and substrate specificity.
著者: Zelin Shan / Niloofar Ghadirian / Dmitry Lyumkis / Nancy C Horton /
要旨: Enzyme filamentation is a widespread phenomenon that mediates enzyme regulation and function. For the filament-forming sequence-specific DNA endonuclease SgrAI, the process of filamentation both ...Enzyme filamentation is a widespread phenomenon that mediates enzyme regulation and function. For the filament-forming sequence-specific DNA endonuclease SgrAI, the process of filamentation both accelerates its DNA cleavage activity and expands its DNA sequence specificity, thus allowing for many additional DNA sequences to be rapidly cleaved. Both outcomes-the acceleration of DNA cleavage and the expansion of sequence specificity-are proposed to regulate critical processes in bacterial innate immunity. However, the mechanistic bases underlying these events remain unclear. Herein, we describe two new structures of the SgrAI enzyme that shed light on its catalytic function. First, we present the cryo-EM structure of filamentous SgrAI bound to intact primary site DNA and Ca resolved to ∼2.5 Å within the catalytic center, which represents the trapped enzyme-DNA complex prior to the DNA cleavage reaction. This structure reveals important conformational changes that contribute to the catalytic mechanism and the binding of a second divalent cation in the enzyme active site, which is expected to contribute to increased DNA cleavage activity of SgrAI in the filamentous state. Second, we present an X-ray crystal structure of DNA-free (apo) SgrAI resolved to 2.0 Å resolution, which reveals a disordered loop involved in DNA recognition. Collectively, these multiple new observations clarify the mechanism of expansion of DNA sequence specificity of SgrAI, including the indirect readout of sequence-dependent DNA structure, changes in protein-DNA interactions, and the disorder-to-order transition of a crucial DNA recognition element.
履歴
登録2021年11月9日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02021年12月1日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年6月15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
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-25404
  • 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-25404
  • 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: SgraIR restriction enzyme
C: DNA (5'-D(P*GP*GP*TP*CP*TP*TP*CP*AP*CP*AP*CP*CP*GP*GP*TP*GP*TP*GP*AP*AP*GP*AP*CP*C)-3')
B: SgraIR restriction enzyme
D: DNA (5'-D(P*GP*GP*TP*CP*TP*TP*CP*AP*CP*AP*CP*CP*GP*GP*TP*GP*TP*GP*AP*AP*GP*AP*CP*C)-3')
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)104,43810
ポリマ－104,1984
非ポリマー2406
水10,683593
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法
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 SgraIR restriction enzyme


分子量: 39783.895 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Streptomyces griseus (ストレプトマイシン生産菌)
遺伝子: sgraIR / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: Q9F6L0
#2: DNA鎖 DNA (5'-D(P*GP*GP*TP*CP*TP*TP*CP*AP*CP*AP*CP*CP*GP*GP*TP*GP*TP*GP*AP*AP*GP*AP*CP*C)-3')


分子量: 12314.889 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成
由来: (合成) Streptomyces griseus (ストレプトマイシン生産菌)
#3: 化合物
ChemComp-CA / CALCIUM ION / カルシウムジカチオン


分子量: 40.078 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 合成 / 式: Ca / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#4: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 593 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O
研究の焦点であるリガンドがあるかY

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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: FILAMENT / 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: Activated filamentous SgrAI endonuclease with Ca2+ and intact primary site DNA
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#2 / 由来: MULTIPLE SOURCES
分子量値: 74 kDa/nm / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Streptomyces griseus (ストレプトマイシン生産菌)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 8
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
125 mMTris-HCl1
2150 mMsodium chlorideNaCl1
31 mMTCEP1
410 mMCalcium chlorideCaCl21
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: GOLD / グリッドのタイプ: UltrAuFoil R1.2/1.3
急速凍結装置: HOMEMADE PLUNGER / 凍結剤: ETHANE
詳細: Cryo-EM grids were prepared by freezing using a manual plunger in cold room at 4C

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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）: 165000 X / 倍率（補正後）: 60240 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 70 µm / 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: 55 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)
実像数: 216
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: 30 eV
画像スキャン横: 3838 / 縦: 3710 / 動画フレーム数/画像: 60 / 利用したフレーム数/画像: 1-60

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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
2Leginon画像取得
4WarpCTF補正
7Cootモデルフィッティング
9cryoSPARC初期オイラー角割当
10RELION3.1最終オイラー角割当
12RELION3.1３次元再構成
13PHENIXモデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
らせん対称回転角度/サブユニット: -85.8 ° / 軸方向距離/サブユニット: 21.2 Å / らせん対称軸の対称性: C1
3次元再構成解像度: 2.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 220067 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 対称性のタイプ: HELICAL
原子モデル構築B value: 107.7 / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / Target criteria: Correlation coefficient
原子モデル構築PDB-ID: 6OBJ

6obj


Accession code: 6OBJ / Source name: PDB / タイプ: experimental model
精密化最高解像度: 2.7 Å
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0036656
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.549252
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d21.9741270
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.041018
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0041036

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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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