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- PDB-7ux9: Arabidopsis DDM1 bound to nucleosome (H2A.W, H2B, H3.3, H4, with ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7ux9
タイトルArabidopsis DDM1 bound to nucleosome (H2A.W, H2B, H3.3, H4, with 147 bp DNA)
要素
  • ATP-dependent DNA helicase DDM1
  • DNA (antisense strand)
  • DNA (sense strand)
  • Histone H2B
  • Histone H3.3
  • Histone H4
  • Probable histone H2A.7
キーワードGENE REGULATION / Chromatin remodeler / Helicase / ATPase / Complex
機能・相同性
機能・相同性情報


rDNA protrusion / DNA-mediated transformation / retrotransposition / heterochromatin organization / plasmodesma / plastid / DNA methylation-dependent constitutive heterochromatin formation / pericentric heterochromatin / heterochromatin / DNA helicase activity ...rDNA protrusion / DNA-mediated transformation / retrotransposition / heterochromatin organization / plasmodesma / plastid / DNA methylation-dependent constitutive heterochromatin formation / pericentric heterochromatin / heterochromatin / DNA helicase activity / epigenetic regulation of gene expression / structural constituent of chromatin / nucleosome / heterochromatin formation / nucleosome assembly / DNA helicase / chromatin remodeling / protein heterodimerization activity / chromatin binding / nucleolus / ATP hydrolysis activity / DNA binding / ATP binding / nucleus / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
HELLS, N-terminal / : / SNF2-like, N-terminal domain superfamily / SNF2, N-terminal / SNF2-related domain / : / Histone H2B signature. / Histone H2A conserved site / Histone H2A signature. / Histone H2B ...HELLS, N-terminal / : / SNF2-like, N-terminal domain superfamily / SNF2, N-terminal / SNF2-related domain / : / Histone H2B signature. / Histone H2A conserved site / Histone H2A signature. / Histone H2B / Histone H2B / Histone H2A, C-terminal domain / C-terminus of histone H2A / Histone 2A / Histone H2A / TATA box binding protein associated factor / TATA box binding protein associated factor (TAF), histone-like fold domain / Histone H4, conserved site / Histone H4 signature. / Histone H4 / Histone H4 / CENP-T/Histone H4, histone fold / Centromere kinetochore component CENP-T histone fold / Helicase conserved C-terminal 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 / helicase superfamily c-terminal domain / Superfamilies 1 and 2 helicase C-terminal domain profile. / Superfamilies 1 and 2 helicase ATP-binding type-1 domain profile. / DEAD-like helicases superfamily / Helicase, C-terminal / Helicase superfamily 1/2, ATP-binding domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA / DNA (> 10) / DNA (> 100) / Histone H3.3 / Histone H4 / Histone H2B / Probable histone H2A.7 / ATP-dependent DNA helicase DDM1
類似検索 - 構成要素
生物種Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
Xenopus laevis (アフリカツメガエル)
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: 3.2 Å
データ登録者Ipsaro, J.J. / Adams, D.W. / Joshua-Tor, L.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用ジャーナル: Cell / 年: 2023
タイトル: Chromatin remodeling of histone H3 variants by DDM1 underlies epigenetic inheritance of DNA methylation.
著者: Seung Cho Lee / Dexter W Adams / Jonathan J Ipsaro / Jonathan Cahn / Jason Lynn / Hyun-Soo Kim / Benjamin Berube / Viktoria Major / Joseph P Calarco / Chantal LeBlanc / Sonali Bhattacharjee / ...著者: Seung Cho Lee / Dexter W Adams / Jonathan J Ipsaro / Jonathan Cahn / Jason Lynn / Hyun-Soo Kim / Benjamin Berube / Viktoria Major / Joseph P Calarco / Chantal LeBlanc / Sonali Bhattacharjee / Umamaheswari Ramu / Daniel Grimanelli / Yannick Jacob / Philipp Voigt / Leemor Joshua-Tor / Robert A Martienssen /
要旨: Nucleosomes block access to DNA methyltransferase, unless they are remodeled by DECREASE in DNA METHYLATION 1 (DDM1), a Snf2-like master regulator of epigenetic inheritance. We show that DDM1 ...Nucleosomes block access to DNA methyltransferase, unless they are remodeled by DECREASE in DNA METHYLATION 1 (DDM1), a Snf2-like master regulator of epigenetic inheritance. We show that DDM1 promotes replacement of histone variant H3.3 by H3.1. In ddm1 mutants, DNA methylation is partly restored by loss of the H3.3 chaperone HIRA, while the H3.1 chaperone CAF-1 becomes essential. The single-particle cryo-EM structure at 3.2 Å of DDM1 with a variant nucleosome reveals engagement with histone H3.3 near residues required for assembly and with the unmodified H4 tail. An N-terminal autoinhibitory domain inhibits activity, while a disulfide bond in the helicase domain supports activity. DDM1 co-localizes with H3.1 and H3.3 during the cell cycle, and with the DNA methyltransferase MET1, but is blocked by H4K16 acetylation. The male germline H3.3 variant MGH3/HTR10 is resistant to remodeling by DDM1 and acts as a placeholder nucleosome in sperm cells for epigenetic inheritance.
履歴
登録2022年5月5日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年8月9日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年9月13日Group: Data collection / Database references
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / citation / citation_author
Item: _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI ..._citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name
改定 1.22023年9月27日Group: Database references / Refinement description / カテゴリ: citation / em_3d_fitting_list
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id
改定 1.32024年11月6日Group: Data collection / Structure summary
カテゴリ: em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _em_admin.last_update

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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: Probable histone H2A.7
B: Probable histone H2A.7
C: Histone H2B
D: Histone H2B
E: Histone H3.3
F: Histone H3.3
G: Histone H4
H: Histone H4
P: ATP-dependent DNA helicase DDM1
Y: DNA (sense strand)
Z: DNA (antisense strand)


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)296,12111
ポリマ－296,12111
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: 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, 9分子 ABCDEFGHP

#1: タンパク質 Probable histone H2A.7 / HTA6


分子量: 15997.942 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
遺伝子: At5g59870, MMN10.22, MMN10_90 / プラスミド: pET-3 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21(DE3) / Variant (発現宿主): pLysS / 参照: UniProt: Q9FJE8
#2: タンパク質 Histone H2B


分子量: 16474.459 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
遺伝子: At3g45980 / プラスミド: pET-3 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21(DE3) / Variant (発現宿主): pLysS / 参照: UniProt: Q0WT91
#3: タンパク質 Histone H3.3 / Histone H3.2


分子量: 15440.144 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
遺伝子: HTR4, At4g40030, T5J17.200, HTR5, At4g40040, T5J17.210, HTR8, At5g10980, T30N20_250, T5K6.6
プラスミド: pET-3 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21(DE3) / Variant (発現宿主): pLysS / 参照: UniProt: P59169
#4: タンパク質 Histone H4


分子量: 11394.426 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Xenopus laevis (アフリカツメガエル)
プラスミド: pET-3 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21(DE3) / Variant (発現宿主): pLysS / 参照: UniProt: P62799
#5: タンパク質 ATP-dependent DNA helicase DDM1 / Protein CHROMATIN REMODELING 1 / AtCHR1 / CHR01 / Protein DECREASED DNA METHYLATION 1 / AtDDM1 / ...Protein CHROMATIN REMODELING 1 / AtCHR1 / CHR01 / Protein DECREASED DNA METHYLATION 1 / AtDDM1 / Protein SOMNIFEROUS 1 / SWI/SNF2-related matrix-associated actin-dependent regulator of chromatin DDM1


分子量: 86757.758 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
遺伝子: DDM1, CHA1, CHR1, SOM1, SOM4, At5g66750, MSN2.14 / プラスミド: pET-28 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21(DE3) / Variant (発現宿主): -RIPL / 参照: UniProt: Q9XFH4, DNA helicase

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DNA鎖 , 2種, 2分子 YZ

#6: DNA鎖 DNA (sense strand)


分子量: 45105.727 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#7: DNA鎖 DNA (antisense strand)


分子量: 45644.070 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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詳細

Has protein modificationY

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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
1Arabidopsis DDM1 bound to nucleosome (H2A.W, H2B, H3.3, H4, with 147 bp DNA)COMPLEXComplex contains two copies of each histone (H2A.W, H2B, H3.3, and H4), 147 base pairs of DNA, and 1 copy of Arabidopsis DDM1all0MULTIPLE SOURCES
2DDM1COMPLEX#51RECOMBINANT
3Nucleosome core particleCOMPLEXComplex contains two copies of each histone (H2A.W, H2B, H3.3, and H4) and 147 base pairs of DNA#1-#4, #6-#71MULTIPLE SOURCES
4Histone octamerCOMPLEXContains two copies each of H2A.W, H2B, H3.3, and H4#1-#43RECOMBINANT
5DNA double helixCOMPLEXGenerated by PCR amplification#6-#73RECOMBINANT
分子量
IDEntity assembly-ID値 (°)実験値
110.296 MDaNO
210.087 MDaNO
310.209 MDaNO
410.118 MDaNO
510.091 MDaNO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID細胞内の位置
12Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)3702nucleus
24Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)3702nucleus
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID株プラスミド
12Escherichia coli (大腸菌)562pLysSpET-28
24Escherichia coli (大腸菌)562BL21(DE3)-RIPL
緩衝液pH: 8
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
12 mMTrisC4H11NO31
210 mMHEPESC8H18N2O4S1
350 mMsodium chlorideNaCl1
42 mMmagnesium chlorideMgCl21
51 mMATP-gamma-SC10H12N5O12P3S1
試料濃度: 0.35 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: DDM1 and reconstituted nucleosomes were reconstituted in a 4:1 molar ratio. Crosslinking with 0.05% glutaraldehyde was performed for 15 minutes followed by quenching with 2 mM Tris, pH 8.0. ...詳細: DDM1 and reconstituted nucleosomes were reconstituted in a 4:1 molar ratio. Crosslinking with 0.05% glutaraldehyde was performed for 15 minutes followed by quenching with 2 mM Tris, pH 8.0. ATP-gamma-S and MgCl2 were added at 1 and 2 mM, respectively.
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのタイプ: Quantifoil R0.6/1
急速凍結装置: LEICA EM GP / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 95 % / 凍結前の試料温度: 298 K / 詳細: Blotted for 2.5 seconds before plunging.

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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 FIELD / 倍率（公称値）: 81000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm / Cs: 2.7 mm / 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
撮影平均露光時間: 4.8 sec. / 電子線照射量: 71.2 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
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: 8165
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: 20 eV
画像スキャン動画フレーム数/画像: 32

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1Warp1.0.9粒子像選択
2EPU2.10.0.5画像取得
4Warp1.0.9CTF補正
7Coot0.9.2-preモデルフィッティング
9PHENIX1.19.2-4158-000モデル精密化
10cryoSPARC3.0.2+210831初期オイラー角割当
11cryoSPARC3.0.2+210831最終オイラー角割当
12cryoSPARC3.0.2+210831分類
13cryoSPARC3.0.2+210831３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING ONLY
粒子像の選択選択した粒子像数: 3788872
3次元再構成解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 215066 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 57.8 / 空間: REAL / Target criteria: Correlation coefficient
原子モデル構築

3D fitting-ID: 1 / Accession code: 6UXW / Initial refinement model-ID: 1 / PDB-ID: 6UXW

6uxw

/ Source name: PDB / タイプ: experimental model

IDPDB chain-IDChain-ID
1AA
2BB
3CC
4DD
5EE
6FF
7GG
8HH
9II
10JJ
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00416378
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.75923299
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d25.3566628
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0452633
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0051961

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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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