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- PDB-7tve: ATP and DNA bound SMC5/6 core complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7tve
タイトルATP and DNA bound SMC5/6 core complex
要素
  • (Non-structural maintenance of chromosome element ...) x 2
  • (Structural maintenance of chromosomes protein ...) x 2
  • DNA (68-MER)
  • DNA (78-MER)
  • Non-structural maintenance of chromosomes element 1
キーワードDNA BINDING PROTEIN/DNA / Nse1 / Nse3 / Nse4 / Smc5 / Smc6 / Nse2 / ATP / DNA BINDING PROTEIN-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


Smc5-Smc6 complex / resolution of DNA recombination intermediates / chromosome separation / DNA double-strand break attachment to nuclear envelope / Platelet degranulation / SUMOylation of DNA damage response and repair proteins / chromatin looping / recombinational repair / regulation of telomere maintenance / protein sumoylation ...Smc5-Smc6 complex / resolution of DNA recombination intermediates / chromosome separation / DNA double-strand break attachment to nuclear envelope / Platelet degranulation / SUMOylation of DNA damage response and repair proteins / chromatin looping / recombinational repair / regulation of telomere maintenance / protein sumoylation / double-strand break repair via homologous recombination / site of double-strand break / single-stranded DNA binding / damaged DNA binding / chromosome, telomeric region / DNA repair / ATP hydrolysis activity / mitochondrion / ATP binding / nucleus / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Non-structural maintenance of chromosome element 4, C-terminal / Nse4/EID family / Nse4/EID protein, Nse3/MAGE-binding domain / Nse4 C-terminal / Binding domain of Nse4/EID3 to Nse3-MAGE / Structural maintenance of chromosomes protein 5 / MAGE homology domain / Melanoma-associated antigen / MAGE homology domain, winged helix WH1 motif / MAGE homology domain, winged helix WH2 motif ...Non-structural maintenance of chromosome element 4, C-terminal / Nse4/EID family / Nse4/EID protein, Nse3/MAGE-binding domain / Nse4 C-terminal / Binding domain of Nse4/EID3 to Nse3-MAGE / Structural maintenance of chromosomes protein 5 / MAGE homology domain / Melanoma-associated antigen / MAGE homology domain, winged helix WH1 motif / MAGE homology domain, winged helix WH2 motif / MAGE homology domain / Melanoma-associated antigen / Rad50/SbcC-type AAA domain / AAA domain / RecF/RecN/SMC, N-terminal / RecF/RecN/SMC N terminal domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / DNA / DNA (> 10) / : / Non-structural maintenance of chromosome element 4 / Non-structural maintenance of chromosome element 3 / Structural maintenance of chromosomes protein 5 / Structural maintenance of chromosomes protein 6
類似検索 - 構成要素
生物種Saccharomyces cerevisiae W303 (パン酵母)
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: 3.8 Å
データ登録者Yu, Y. / Patel, D.J.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM080670 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM131058 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2022
タイトル: Cryo-EM structure of DNA-bound Smc5/6 reveals DNA clamping enabled by multi-subunit conformational changes.
著者: You Yu / Shibai Li / Zheng Ser / Huihui Kuang / Thane Than / Danying Guan / Xiaolan Zhao / Dinshaw J Patel /
要旨: Structural maintenance of chromosomes (SMC) complexes are essential for chromatin organization and functions throughout the cell cycle. The cohesin and condensin SMCs fold and tether DNA, while ...Structural maintenance of chromosomes (SMC) complexes are essential for chromatin organization and functions throughout the cell cycle. The cohesin and condensin SMCs fold and tether DNA, while Smc5/6 directly promotes DNA replication and repair. The functions of SMCs rely on their abilities to engage DNA, but how Smc5/6 binds and translocates on DNA remains largely unknown. Here, we present a 3.8 Å cryogenic electron microscopy (cryo-EM) structure of DNA-bound Saccharomyces cerevisiae Smc5/6 complex containing five of its core subunits, including Smc5, Smc6, and the Nse1-3-4 subcomplex. Intricate interactions among these subunits support the formation of a clamp that encircles the DNA double helix. The positively charged inner surface of the clamp contacts DNA in a nonsequence-specific manner involving numerous DNA binding residues from four subunits. The DNA duplex is held up by Smc5 and 6 head regions and positioned between their coiled-coil arm regions, reflecting an engaged-head and open-arm configuration. The Nse3 subunit secures the DNA from above, while the hook-shaped Nse4 kleisin forms a scaffold connecting DNA and all other subunits. The Smc5/6 DNA clamp shares similarities with DNA-clamps formed by other SMCs but also exhibits differences that reflect its unique functions. Mapping cross-linking mass spectrometry data derived from DNA-free Smc5/6 to the DNA-bound Smc5/6 structure identifies multi-subunit conformational changes that enable DNA capture. Finally, mutational data from cells reveal distinct DNA binding contributions from each subunit to Smc5/6 chromatin association and cell fitness. In summary, our integrative study illuminates how a unique SMC complex engages DNA in supporting genome regulation.
履歴
登録2022年2月4日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02022年6月22日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年2月21日Group: Data collection / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond

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構造の表示

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 (68-MER)
B: DNA (78-MER)
C: Non-structural maintenance of chromosomes element 1
D: Structural maintenance of chromosomes protein 6
E: Structural maintenance of chromosomes protein 5
F: Non-structural maintenance of chromosome element 3
G: Non-structural maintenance of chromosome element 4
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)423,0658
ポリマ－422,5587
非ポリマー5071
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, SDS-PAGE gel
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

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DNA鎖 , 2種, 2分子 AB

#1: DNA鎖 DNA (68-MER)


分子量: 21253.111 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#2: DNA鎖 DNA (78-MER)


分子量: 23682.055 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)

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Structural maintenance of chromosomes protein ... , 2種, 2分子 DE

#4: タンパク質 Structural maintenance of chromosomes protein 6 / DNA repair protein RHC18 / Rad18 homolog


分子量: 132445.078 Da / 分子数: 1 / Mutation: E1048Q / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Smc6(E1048Q)-2XStrep
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae W303 (パン酵母)
遺伝子: SMC6, RHC18, YLR383W, L3502.2 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: Q12749
#5: タンパク質 Structural maintenance of chromosomes protein 5


分子量: 126293.234 Da / 分子数: 1 / Mutation: E1015Q / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Smc5 (E1015Q)
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae W303 (パン酵母)
遺伝子: SMC5, YOL034W / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: Q08204

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Non-structural maintenance of chromosome element ... , 2種, 2分子 FG

#6: タンパク質 Non-structural maintenance of chromosome element 3 / Non-SMC element 3


分子量: 34193.777 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae W303 (パン酵母)
遺伝子: NSE3, YDR288W / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: Q05541
#7: タンパク質 Non-structural maintenance of chromosome element 4 / Non-SMC element 4 / Protein QRI2


分子量: 46252.996 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae W303 (パン酵母)
遺伝子: NSE4, QRI2, YDL105W, D2354 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P43124

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タンパク質 / 非ポリマー , 2種, 2分子 C

#3: タンパク質 Non-structural maintenance of chromosomes element 1


分子量: 38437.395 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae W303 (パン酵母)
遺伝子: PACBIOSEQ_LOCUS3862 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
参照: UniProt: A0A7I9FFW3, RING-type E3 ubiquitin transferase
#8: 化合物 ChemComp-ATP / ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP


分子量: 507.181 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H16N5O13P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: ATP, エネルギー貯蔵分子*YM

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詳細

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: 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: Hexamer complex of Smc5-Smc6-Nse1-Nse3-Nse4-Nse2 with ATP and DNA
タイプ: COMPLEX / 詳細: Smc5 E1015Q mutation and Smc6 E1048Q mutation / Entity ID: #1-#7 / 由来: MULTIPLE SOURCES
分子量値: 0.41 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Saccharomyces cerevisiae W303 (パン酵母)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
緩衝液pH: 7.5
試料濃度: 0.3 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 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: 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）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm
撮影電子線照射量: 53.55 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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解析

EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
10RELION初期オイラー角割当
12RELION分類
13RELION３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 201249 / 対称性のタイプ: POINT

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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)

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  • 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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