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基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 7z13 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
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タイトル | S. cerevisiae CMGE dimer nucleating origin DNA melting | |||||||||||||||||||||||||||||||||
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![]() | REPLICATION / DNA replication / helicase / initiation / DNA origin | |||||||||||||||||||||||||||||||||
機能・相同性 | ![]() DNA-templated DNA replication maintenance of fidelity / gene conversion / Unwinding of DNA / DNA replication initiation / epsilon DNA polymerase complex / MCM core complex / Assembly of the pre-replicative complex / Switching of origins to a post-replicative state / MCM complex binding / GINS complex ...DNA-templated DNA replication maintenance of fidelity / gene conversion / Unwinding of DNA / DNA replication initiation / epsilon DNA polymerase complex / MCM core complex / Assembly of the pre-replicative complex / Switching of origins to a post-replicative state / MCM complex binding / GINS complex / DNA strand elongation involved in mitotic DNA replication / nuclear DNA replication / mitotic DNA replication preinitiation complex assembly / premeiotic DNA replication / pre-replicative complex assembly involved in nuclear cell cycle DNA replication / mitotic DNA replication / SUMO binding / Activation of the pre-replicative complex / CMG complex / nuclear pre-replicative complex / single-stranded DNA 3'-5' DNA exonuclease activity / MCM complex / Activation of ATR in response to replication stress / DNA replication preinitiation complex / Termination of translesion DNA synthesis / mitotic DNA replication checkpoint signaling / replication fork protection complex / double-strand break repair via break-induced replication / mitotic DNA replication initiation / single-stranded DNA helicase activity / mitotic intra-S DNA damage checkpoint signaling / silent mating-type cassette heterochromatin formation / cell cycle / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素; 5'-リン酸モノエステル産生エンドデオキシリボヌクレアーゼ / nucleotide-excision repair, DNA gap filling / mitotic sister chromatid cohesion / DNA replication proofreading / 3'-5' DNA helicase activity / DNA strand elongation involved in DNA replication / DNA unwinding involved in DNA replication / leading strand elongation / nuclear replication fork / DNA replication origin binding / Dual incision in TC-NER / DNA replication initiation / subtelomeric heterochromatin formation / error-prone translesion synthesis / DNA helicase activity / base-excision repair, gap-filling / replication fork / helicase activity / base-excision repair / DNA-templated DNA replication / double-strand break repair via nonhomologous end joining / double-strand break repair / mitotic cell cycle / single-stranded DNA binding / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / double-stranded DNA binding / DNA helicase / chromosome, telomeric region / DNA-directed DNA polymerase / DNA-directed DNA polymerase activity / hydrolase activity / nucleotide binding / mRNA binding / chromatin binding / ATP hydrolysis activity / DNA binding / zinc ion binding / nucleoplasm / ATP binding / nucleus / metal ion binding / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
生物種 | ![]() ![]() DNA molecule (その他) | |||||||||||||||||||||||||||||||||
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: 3.4 Å | |||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() | Lewis, J.S. / Sousa, J.S. / Costa, A. | |||||||||||||||||||||||||||||||||
資金援助 | European Union, ![]() ![]()
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![]() | ![]() タイトル: Mechanism of replication origin melting nucleated by CMG helicase assembly. 著者: Jacob S Lewis / Marta H Gross / Joana Sousa / Sarah S Henrikus / Julia F Greiwe / Andrea Nans / John F X Diffley / Alessandro Costa / ![]() 要旨: The activation of eukaryotic origins of replication occurs in temporally separated steps to ensure that chromosomes are copied only once per cell cycle. First, the MCM helicase is loaded onto duplex ...The activation of eukaryotic origins of replication occurs in temporally separated steps to ensure that chromosomes are copied only once per cell cycle. First, the MCM helicase is loaded onto duplex DNA as an inactive double hexamer. Activation occurs after the recruitment of a set of firing factors that assemble two Cdc45-MCM-GINS (CMG) holo-helicases. CMG formation leads to the underwinding of DNA on the path to the establishment of the replication fork, but whether DNA becomes melted at this stage is unknown. Here we use cryo-electron microscopy to image ATP-dependent CMG assembly on a chromatinized origin, reconstituted in vitro with purified yeast proteins. We find that CMG formation disrupts the double hexamer interface and thereby exposes duplex DNA in between the two CMGs. The two helicases remain tethered, which gives rise to a splayed dimer, with implications for origin activation and replisome integrity. Inside each MCM ring, the double helix becomes untwisted and base pairing is broken. This comes as the result of ATP-triggered conformational changes in MCM that involve DNA stretching and protein-mediated stabilization of three orphan bases. Mcm2 pore-loop residues that engage DNA in our structure are dispensable for double hexamer loading and CMG formation, but are essential to untwist the DNA and promote replication. Our results explain how ATP binding nucleates origin DNA melting by the CMG and maintains replisome stability at initiation. | |||||||||||||||||||||||||||||||||
履歴 |
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構造の表示
構造ビューア | 分子: ![]() ![]() |
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ダウンロードとリンク
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ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | ![]() | 2.4 MB | 表示 | ![]() |
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その他 | ![]() |
-検証レポート
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
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-関連構造データ
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リンク
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集合体
登録構造単位 | ![]()
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1 |
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要素
-DNA replication licensing factor ... , 5種, 10分子 2a3b4c6e7f
#1: タンパク質 | 分子量: 98911.539 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) ![]() ![]() 遺伝子: PACBIOSEQ_LOCUS187, PACBIOSEQ_LOCUS193, PACBIOSEQ_LOCUS195, PACBIOSEQ_LOCUS196, SCNYR20_0007007400, SCP684_0007007100 発現宿主: ![]() ![]() #2: タンパク質 | 分子量: 111720.242 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) ![]() ![]() 株: ATCC 204508 / S288c / 遺伝子: MCM3, YEL032W, SYGP-ORF23 / 発現宿主: ![]() ![]() #3: タンパク質 | 分子量: 105138.375 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) ![]() ![]() 株: ATCC 204508 / S288c / 遺伝子: MCM4, CDC54, HCD21, YPR019W, YP9531.13 / 発現宿主: ![]() ![]() #5: タンパク質 | 分子量: 113110.211 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) ![]() ![]() 株: ATCC 204508 / S288c / 遺伝子: MCM6, YGL201C / 発現宿主: ![]() ![]() #6: タンパク質 | 分子量: 95049.875 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) ![]() ![]() 遺伝子: MCM7, PACBIOSEQ_LOCUS429 / 発現宿主: ![]() ![]() |
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-タンパク質 , 2種, 4分子 5dEL
#4: タンパク質 | 分子量: 86505.734 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) ![]() ![]() 遺伝子: PACBIOSEQ_LOCUS4054, PACBIOSEQ_LOCUS4112, PACBIOSEQ_LOCUS4129, PACBIOSEQ_LOCUS4153, PACBIOSEQ_LOCUS4202, SCNYR20_0004029000, SCP684_0004028600 発現宿主: ![]() ![]() #11: タンパク質 | 分子量: 75154.703 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) ![]() ![]() 株: ATCC 204508 / S288c / 遺伝子: CDC45, SLD4, YLR103C, L8004.11 / 発現宿主: ![]() ![]() |
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-DNA鎖 , 2種, 2分子 AB
#7: DNA鎖 | 分子量: 16320.634 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) DNA molecule (その他) |
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#8: DNA鎖 | 分子量: 16311.620 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) DNA molecule (その他) |
-DNA replication complex GINS protein ... , 4種, 8分子 CJDKHOIP
#9: タンパク質 | 分子量: 25718.070 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) ![]() ![]() 株: ATCC 204508 / S288c / 遺伝子: PSF3, YOL146W / 発現宿主: ![]() ![]() #10: タンパク質 | 分子量: 33983.617 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) ![]() ![]() 株: ATCC 204508 / S288c / 遺伝子: SLD5, YDR489W / 発現宿主: ![]() ![]() #13: タンパク質 | 分子量: 24230.576 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) ![]() ![]() 遺伝子: PACBIOSEQ_LOCUS944, PACBIOSEQ_LOCUS956, PACBIOSEQ_LOCUS958, SCNYR20_0001022500, SCP684_0001022000 発現宿主: ![]() ![]() #14: タンパク質 | 分子量: 25096.807 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) ![]() ![]() 遺伝子: PACBIOSEQ_LOCUS3163, PACBIOSEQ_LOCUS3191, PACBIOSEQ_LOCUS3224, PACBIOSEQ_LOCUS3231, PACBIOSEQ_LOCUS3255, SCNYR20_0009012300, SCP684_0009011800 発現宿主: ![]() ![]() |
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-DNA polymerase epsilon ... , 2種, 4分子 FMNQ
#12: タンパク質 | 分子量: 78425.852 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) ![]() ![]() 株: ATCC 204508 / S288c / 遺伝子: DPB2, YPR175W, P9705.7 / 発現宿主: ![]() ![]() #15: タンパク質 | 分子量: 255992.484 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) ![]() ![]() 株: ATCC 204508 / S288c / 遺伝子: POL2, DUN2, YNL262W, N0825 / 発現宿主: ![]() ![]() 参照: UniProt: P21951, DNA-directed DNA polymerase, 加水分解酵素; エステル加水分解酵素; 5'-リン酸モノエステル産生エンドデオキシリボヌクレアーゼ |
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-非ポリマー , 4種, 32分子 ![](data/chem/img/ATP.gif)
![](data/chem/img/ZN.gif)
![](data/chem/img/MG.gif)
![](data/chem/img/ADP.gif)
![](data/chem/img/ZN.gif)
![](data/chem/img/MG.gif)
![](data/chem/img/ADP.gif)
#16: 化合物 | ChemComp-ATP / #17: 化合物 | ChemComp-ZN / #18: 化合物 | ChemComp-MG / #19: 化合物 | ChemComp-ADP / |
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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
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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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: S. cerevisiae CMGE dimer nucleating origin DNA melting タイプ: COMPLEX 詳細: Dimeric model reconstituted from symmetry expanded monomer (PDB entry 7QHS). Entity ID: #1-#15 / 由来: RECOMBINANT |
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分子量 | 実験値: NO |
由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
由来(組換発現) | 生物種: ![]() ![]() |
緩衝液 | pH: 7.5 |
試料 | 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES 詳細: four microlitres of sample was applied on a grid and incubated for 2 min at room temperature before blotting with filter paper for 5.5 s and plunge-freezing in liquid ethane. |
急速凍結 | 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 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 |
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顕微鏡 | モデル: FEI TITAN KRIOS |
電子銃 | 電子線源: ![]() |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD / 倍率(公称値): 130000 X / 最大 デフォーカス(公称値): 4400 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 2000 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm |
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: 10 sec. / 電子線照射量: 1.6 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) 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 65286 |
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 |
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | ||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 71348 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | プロトコル: RIGID BODY FIT 詳細: One additional base pair has been built to connect the DNA molecules from the two individual symmetry expanded monomers. | ||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 |
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