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万見
- PDB-7yq8: Cryo-EM structure of human topoisomerase II beta in complex with ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7yq8
タイトルCryo-EM structure of human topoisomerase II beta in complex with DNA and etoposide
要素
  • (50-mer DNA) x 2
  • DNA topoisomerase 2-beta
キーワードISOMERASE/DNA / Topoisomerase / Etoposide / DNA / ISOMERASE / ISOMERASE-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of single stranded viral RNA replication via double stranded DNA intermediate / sister chromatid segregation / resolution of meiotic recombination intermediates / DNA topoisomerase type II (double strand cut, ATP-hydrolyzing) activity / DNA topoisomerase (ATP-hydrolysing) / positive regulation of double-strand break repair via nonhomologous end joining / cellular response to ATP / forebrain development / DNA topological change / SUMOylation of DNA replication proteins ...positive regulation of single stranded viral RNA replication via double stranded DNA intermediate / sister chromatid segregation / resolution of meiotic recombination intermediates / DNA topoisomerase type II (double strand cut, ATP-hydrolyzing) activity / DNA topoisomerase (ATP-hydrolysing) / positive regulation of double-strand break repair via nonhomologous end joining / cellular response to ATP / forebrain development / DNA topological change / SUMOylation of DNA replication proteins / ribonucleoprotein complex binding / axonogenesis / B cell differentiation / cellular response to hydrogen peroxide / neuron migration / cellular senescence / ribonucleoprotein complex / chromatin binding / nucleolus / DNA binding / nucleoplasm / ATP binding / metal ion binding / nucleus / cytosol
類似検索 - 分子機能
DTHCT / DTHCT (NUC029) region / DNA topoisomerase 2, TOPRIM domain / C-terminal associated domain of TOPRIM / C-terminal associated domain of TOPRIM / DNA topoisomerase II, eukaryotic-type / : / Topoisomerase (Topo) IIA-type catalytic domain profile. / DNA topoisomerase, type IIA, alpha-helical domain superfamily / DNA topoisomerase, type IIA, domain A ...DTHCT / DTHCT (NUC029) region / DNA topoisomerase 2, TOPRIM domain / C-terminal associated domain of TOPRIM / C-terminal associated domain of TOPRIM / DNA topoisomerase II, eukaryotic-type / : / Topoisomerase (Topo) IIA-type catalytic domain profile. / DNA topoisomerase, type IIA, alpha-helical domain superfamily / DNA topoisomerase, type IIA, domain A / DNA topoisomerase, type IIA, domain A, alpha-beta / DNA gyrase/topoisomerase IV, subunit A / DNA Topoisomerase IV / DNA topoisomerase, type IIA, subunit B, domain 2 / DNA gyrase B / DNA topoisomerase, type IIA / DNA topoisomerase, type IIA, conserved site / DNA topoisomerase II signature. / TopoisomeraseII / DNA topoisomerase, type IIA, subunit B, C-terminal / Toprim domain / DNA topoisomerase, type IIA-like domain superfamily / Toprim domain profile. / TOPRIM domain / Histidine kinase-, DNA gyrase B-, and HSP90-like ATPase / Histidine kinase/HSP90-like ATPase superfamily / Ribosomal protein S5 domain 2-type fold, subgroup / Ribosomal protein S5 domain 2-type fold
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-EVP / DNA / DNA (> 10) / DNA topoisomerase 2-beta
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
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Naganuma, M. / Ehara, H. / Kim, D. / Nakagawa, R. / Cong, A. / Bu, H. / Jeong, J. / Jang, J. / Schellenberg, M.J. / Bunch, H. / Sekine, S.
資金援助 日本, 1件
組織認可番号国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)JP20H05690 日本
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2023
タイトル: ERK2-topoisomerase II regulatory axis is important for gene activation in immediate early genes.
著者: Heeyoun Bunch / Deukyeong Kim / Masahiro Naganuma / Reiko Nakagawa / Anh Cong / Jaehyeon Jeong / Haruhiko Ehara / Hongha Vu / Jeong Ho Chang / Matthew J Schellenberg / Shun-Ichi Sekine /
要旨: The function of the mitogen-activated protein kinase signaling pathway is required for the activation of immediate early genes (IEGs), including EGR1 and FOS, for cell growth and proliferation. ...The function of the mitogen-activated protein kinase signaling pathway is required for the activation of immediate early genes (IEGs), including EGR1 and FOS, for cell growth and proliferation. Recent studies have identified topoisomerase II (TOP2) as one of the important regulators of the transcriptional activation of IEGs. However, the mechanism underlying transcriptional regulation involving TOP2 in IEG activation has remained unknown. Here, we demonstrate that ERK2, but not ERK1, is important for IEG transcriptional activation and report a critical ELK1 binding sequence for ERK2 function at the EGR1 gene. Our data indicate that both ERK1 and ERK2 extensively phosphorylate the C-terminal domain of TOP2B at mutual and distinctive residues. Although both ERK1 and ERK2 enhance the catalytic rate of TOP2B required to relax positive DNA supercoiling, ERK2 delays TOP2B catalysis of negative DNA supercoiling. In addition, ERK1 may relax DNA supercoiling by itself. ERK2 catalytic inhibition or knock-down interferes with transcription and deregulates TOP2B in IEGs. Furthermore, we present the first cryo-EM structure of the human cell-purified TOP2B and etoposide together with the EGR1 transcriptional start site (-30 to +20) that has the strongest affinity to TOP2B within -423 to +332. The structure shows TOP2B-mediated breakage and dramatic bending of the DNA. Transcription is activated by etoposide, while it is inhibited by ICRF193 at EGR1 and FOS, suggesting that TOP2B-mediated DNA break to favor transcriptional activation. Taken together, this study suggests that activated ERK2 phosphorylates TOP2B to regulate TOP2-DNA interactions and favor transcriptional activation in IEGs. We propose that TOP2B association, catalysis, and dissociation on its substrate DNA are important processes for regulating transcription and that ERK2-mediated TOP2B phosphorylation may be key for the catalysis and dissociation steps.
履歴
登録2022年8月5日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02024年1月3日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年1月3日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年1月3日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年1月3日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年1月3日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年1月3日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年1月3日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年6月25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 / _pdbx_entry_details.has_protein_modification
改定 1.12025年6月25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

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 topoisomerase 2-beta
B: DNA topoisomerase 2-beta
C: 50-mer DNA
D: 50-mer DNA
E: 50-mer DNA
F: 50-mer DNA
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)429,94010
ポリマ－428,7146
非ポリマー1,2264
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
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 topoisomerase 2-beta / DNA topoisomerase II / beta isozyme


分子量: 183542.250 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: TOP2B / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト)
参照: UniProt: Q02880, DNA topoisomerase (ATP-hydrolysing)
#2: DNA鎖 50-mer DNA


分子量: 15449.866 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Homo sapiens (ヒト)
#3: DNA鎖 50-mer DNA


分子量: 15364.773 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Homo sapiens (ヒト)
#4: 化合物 ChemComp-MG / MAGNESIUM ION


分子量: 24.305 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#5: 化合物 ChemComp-EVP / (5S,5aR,8aR,9R)-9-(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)-8-oxo-5,5a,6,8,8a,9-hexahydrofuro[3',4':6,7]naphtho[2,3-d][1,3]dioxol -5-yl 4,6-O-[(1R)-ethylidene]-beta-D-glucopyranoside / Etoposide / VP-16


分子量: 588.557 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C29H32O13 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
研究の焦点であるリガンドがあるかY
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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1Ternary complex of human topoisomerase II beta with DNA and etoposideCOMPLEX#1-#30MULTIPLE SOURCES
2human topoisomerase II betaCOMPLEX#11RECOMBINANT
3DNACOMPLEX#2-#31SYNTHETIC
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 8
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: 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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm
撮影電子線照射量: 49 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)

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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ソフトウェア名称: PHENIX / カテゴリ: モデル精密化
CTF補正タイプ: NONE
対称性点対称性: C2 (2回回転対称)
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: 26067 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00313420
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.57518342
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d16.8892154
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0412008
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0032146

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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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