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- PDB-8e2l: Structure of Lates calcarifer Twinkle helicase with ATP and DNA -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8e2l
タイトルStructure of Lates calcarifer Twinkle helicase with ATP and DNA
要素
  • DNA (5'-D(P*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*T)-3')
  • Twinkle mtDNA helicase
キーワードREPLICATION/DNA / Helicase Mitochondrion / REPLICATION-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


single-stranded DNA binding / 5'-3' DNA helicase activity / DNA replication / ATP binding
類似検索 - 分子機能
AAA domain / Twinkle-like protein / Archaeal primase DnaG/twinkle-like, TOPRIM domain / DNA helicase, DnaB-like, C-terminal / Superfamily 4 helicase domain profile. / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / DNA / DNA (> 10) / Twinkle mtDNA helicase
類似検索 - 構成要素
生物種Lates calcarifer (あかめ)
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: 3.51 Å
データ登録者Gao, Y. / Li, Z.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
Cancer Prevention and Research Institute of Texas (CPRIT)RR190046 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM142722 米国
引用ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2022
タイトル: Structural and dynamic basis of DNA capture and translocation by mitochondrial Twinkle helicase.
著者: Zhuo Li / Parminder Kaur / Chen-Yu Lo / Neil Chopra / Jamie Smith / Hong Wang / Yang Gao /
要旨: Twinkle is a mitochondrial replicative helicase which can self-load onto and unwind mitochondrial DNA. Nearly 60 mutations on Twinkle have been linked to human mitochondrial diseases. Using cryo- ...Twinkle is a mitochondrial replicative helicase which can self-load onto and unwind mitochondrial DNA. Nearly 60 mutations on Twinkle have been linked to human mitochondrial diseases. Using cryo-electron microscopy (cryo-EM) and high-speed atomic force microscopy (HS-AFM), we obtained the atomic-resolution structure of a vertebrate Twinkle homolog with DNA and captured in real-time how Twinkle is self-loaded onto DNA. Our data highlight the important role of the non-catalytic N-terminal domain of Twinkle. The N-terminal domain directly contacts the C-terminal helicase domain, and the contact interface is a hotspot for disease-related mutations. Mutations at the interface destabilize Twinkle hexamer and reduce helicase activity. With HS-AFM, we observed that a highly dynamic Twinkle domain, which is likely to be the N-terminal domain, can protrude ∼5 nm to transiently capture nearby DNA and initialize Twinkle loading onto DNA. Moreover, structural analysis and subunit doping experiments suggest that Twinkle hydrolyzes ATP stochastically, which is distinct from related helicases from bacteriophages.
履歴
登録2022年8月15日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02022年11月2日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年11月30日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title ..._citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name
改定 1.22022年12月21日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.32024年6月12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
C: Twinkle mtDNA helicase
M: DNA (5'-D(P*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*T)-3')
A: Twinkle mtDNA helicase
B: Twinkle mtDNA helicase
D: Twinkle mtDNA helicase
E: Twinkle mtDNA helicase
F: Twinkle mtDNA helicase
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)374,96417
ポリマ－372,3077
非ポリマー2,65710
水00
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
Twinkle mtDNA helicase


分子量: 61298.160 Da / 分子数: 6 / 変異: E325Q / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Lates calcarifer (あかめ)
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
参照: UniProt: A0A4W6C5C5
#2: DNA鎖 DNA (5'-D(P*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*TP*T)-3')


分子量: 4517.935 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#3: 化合物
ChemComp-ATP / ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP


分子量: 507.181 Da / 分子数: 5 / 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
#4: 化合物
ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
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: Twinkle protein, mitochondrial + DNA / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#2 / 由来: MULTIPLE SOURCES
由来(天然)生物種: Lates calcarifer (あかめ)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
緩衝液pH: 8
試料濃度: 0.5 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: 50 mM Tris (pH 8.0), 150 mM KCl, 3 mM DTT, 1 mM ATP, and 2 mM MgCl2
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK I / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 298 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）: 3000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 600 nm
撮影電子線照射量: 49 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.19.1_4122: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
4GctfCTF補正
9cryoSPARC初期オイラー角割当
10cryoSPARC最終オイラー角割当
12cryoSPARC３次元再構成
CTF補正タイプ: NONE
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.51 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 44814 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: AB INITIO MODEL / 空間: REAL
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00417389
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.72923723
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d15.2945749
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0452776
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0033058

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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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