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- PDB-8q3r: Cryo-EM structure of the DNA polymerase holoenzyme E9-A20-D4 of v... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8q3r
タイトルCryo-EM structure of the DNA polymerase holoenzyme E9-A20-D4 of vaccinia virus
要素
  • DNA polymerase
  • DNA polymerase processivity factor component OPG148
  • Uracil-DNA glycosylase
キーワードVIRAL PROTEIN / DNA polymerase / holoenzyme / processivity factor / uracil-DNA glycosylase
機能・相同性
機能・相同性情報


uracil-DNA glycosylase / viral DNA genome replication / uracil DNA N-glycosylase activity / 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 / DNA replication proofreading / 3'-5'-DNA exonuclease activity / SOS response / base-excision repair, gap-filling / DNA recombination ...uracil-DNA glycosylase / viral DNA genome replication / uracil DNA N-glycosylase activity / 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 / DNA replication proofreading / 3'-5'-DNA exonuclease activity / SOS response / base-excision repair, gap-filling / DNA recombination / DNA replication / DNA-directed DNA polymerase / DNA-directed DNA polymerase activity / DNA repair / nucleotide binding / DNA binding
類似検索 - 分子機能
DNA-directed DNA polymerase, family B, viral insert domain / DNA polymerase B exonuclease, N-terminal / DNA polymerase family B viral insert / DNA polymerase family B exonuclease domain, N-terminal / Chordopoxvirus A20R / Chordopoxvirus A20R protein / Uracil-DNA glycosylase, active site / Uracil-DNA glycosylase signature. / Uracil-DNA glycosylase-like domain superfamily / DNA polymerase family B signature. ...DNA-directed DNA polymerase, family B, viral insert domain / DNA polymerase B exonuclease, N-terminal / DNA polymerase family B viral insert / DNA polymerase family B exonuclease domain, N-terminal / Chordopoxvirus A20R / Chordopoxvirus A20R protein / Uracil-DNA glycosylase, active site / Uracil-DNA glycosylase signature. / Uracil-DNA glycosylase-like domain superfamily / DNA polymerase family B signature. / DNA-directed DNA polymerase, family B, conserved site / DNA polymerase family B / DNA polymerase family B, exonuclease domain / DNA-directed DNA polymerase, family B, exonuclease domain / DNA-directed DNA polymerase, family B, multifunctional domain / DNA polymerase, palm domain superfamily / DNA polymerase type-B family / DNA-directed DNA polymerase, family B / Ribonuclease H superfamily / Ribonuclease H-like superfamily / DNA/RNA polymerase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA polymerase / Uracil-DNA glycosylase / DNA polymerase processivity factor component OPG148
類似検索 - 構成要素
生物種Vaccinia virus Copenhagen (ウイルス)
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Burmeister, W.P. / Ballandras-Colas, A. / Boettcher, B. / Grimm, C.
資金援助 フランス, 米国, ドイツ, 7件
組織認可番号国
Agence Nationale de la Recherche (ANR)ANR-22-CE11-0007-01 フランス
Agence Nationale de la Recherche (ANR)and ANR-13-BSV8-0014 フランス
Agence Nationale de la Recherche (ANR)ANR-15-IDEX-0002 フランス
Agence Nationale de la Recherche (ANR)ANR-10-INBS-0005-02 フランス
Agence Nationale de la Recherche (ANR)ANR-17-EURE-0003 フランス
National Institutes of Health/National Center for Research Resources (NIH/NCRR)P41-GM103311 米国
German Research Foundation (DFG)Fi573/22-1 ドイツ
引用ジャーナル: PLoS Pathog / 年: 2024
タイトル: Structure and flexibility of the DNA polymerase holoenzyme of vaccinia virus.
著者: Wim P Burmeister / Laetitia Boutin / Aurelia C Balestra / Henri Gröger / Allison Ballandras-Colas / Stephanie Hutin / Christian Kraft / Clemens Grimm / Bettina Böttcher / Utz Fischer / ...著者: Wim P Burmeister / Laetitia Boutin / Aurelia C Balestra / Henri Gröger / Allison Ballandras-Colas / Stephanie Hutin / Christian Kraft / Clemens Grimm / Bettina Böttcher / Utz Fischer / Nicolas Tarbouriech / Frédéric Iseni /
要旨: The year 2022 was marked by the mpox outbreak caused by the human monkeypox virus (MPXV), which is approximately 98% identical to the vaccinia virus (VACV) at the sequence level with regard to the ...The year 2022 was marked by the mpox outbreak caused by the human monkeypox virus (MPXV), which is approximately 98% identical to the vaccinia virus (VACV) at the sequence level with regard to the proteins involved in DNA replication. We present the production in the baculovirus-insect cell system of the VACV DNA polymerase holoenzyme, which consists of the E9 polymerase in combination with its co-factor, the A20-D4 heterodimer. This led to the 3.8 Å cryo-electron microscopy (cryo-EM) structure of the DNA-free form of the holoenzyme. The model of the holoenzyme was constructed from high-resolution structures of the components of the complex and the A20 structure predicted by AlphaFold 2. The structures do not change in the context of the holoenzyme compared to the previously determined crystal and NMR structures, but the E9 thumb domain became disordered. The E9-A20-D4 structure shows the same compact arrangement with D4 folded back on E9 as observed for the recently solved MPXV holoenzyme structures in the presence and the absence of bound DNA. A conserved interface between E9 and D4 is formed by a cluster of hydrophobic residues. Small-angle X-ray scattering data show that other, more open conformations of E9-A20-D4 without the E9-D4 contact exist in solution using the flexibility of two hinge regions in A20. Biolayer interferometry (BLI) showed that the E9-D4 interaction is indeed weak and transient in the absence of DNA although it is very important, as it has not been possible to obtain viable viruses carrying mutations of key residues within the E9-D4 interface.
履歴
登録2023年8月4日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02024年5月8日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年6月5日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.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
D: Uracil-DNA glycosylase
A: DNA polymerase processivity factor component OPG148
E: DNA polymerase


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)197,0773
ポリマ－197,0773
非ポリマー00
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法, not applicable, SAXS, MW=177-221 kDa, light scattering, MW=185 kDa
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

#1: タンパク質 Uracil-DNA glycosylase


分子量: 27468.379 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: D4 carries a N-terminal Strep-tag
由来: (組換発現) Vaccinia virus Copenhagen (ウイルス)
遺伝子: OPG116 / 細胞株 (発現宿主): High Five / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: P20536
#2: タンパク質 DNA polymerase processivity factor component OPG148


分子量: 49247.031 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Vaccinia virus Copenhagen (ウイルス)
遺伝子: OPG148, A20R / 細胞株 (発現宿主): High Five / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: P20995
#3: タンパク質 DNA polymerase


分子量: 120361.484 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Vaccinia virus Copenhagen (ウイルス)
遺伝子: OPG071 / 細胞株 (発現宿主): High Five / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: P20509

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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: E9-A20-D4 DNA polymerase holoenzyme / タイプ: COMPLEX / 詳細: heterotrimer / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 196.825 kDa/nm / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Vaccinia virus (ワクチニアウイルス) / 株: Copenhagen
由来(組換発現)生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 株: High five
緩衝液pH: 7.6
詳細: 35 mM Tris-HCl, pH 8, 150 mM NaCl, 5 mM EDTA, 3.8 mM desthiobiotin
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
1150 mMsodium chlorideNaCl1
235 mMTris-HClC4H15Cl3NO31
35 mMEDTAC10H16N2O81
43.8 mMdesthiobiotinC10H18N2O31
試料濃度: 1.3 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
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 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: 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）: 42000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2400 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1400 nm / Cs: 2.7 mm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
撮影電子線照射量: 68 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1376
画像スキャン横: 4096 / 縦: 4096

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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詳細
1cryoSPARCv4.2.1粒子像選択Blob picker
2EPU画像取得
4cryoSPARCv4.2.1CTF補正Patch CTF
7UCSF Chimera1.15モデルフィッティング
9cryoSPARCv4.2.1初期オイラー角割当2D Class
10cryoSPARCv4.2.1最終オイラー角割当Ab initio
11cryoSPARCv4.2.1分類Hetero Refine
12cryoSPARCv4.2.1３次元再構成NU-Refine
19PHENIX1.20.1モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 381864
対称性点対称性: C1 (非対称)
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: 104239 / クラス平均像の数: 2 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: OTHER / 空間: REAL / 詳細: Phenix real-space refinement
原子モデル構築

3D fitting-ID: 1 / タイプ: experimental model

IDPDB-IDPDB chain-IDAccession codeChain-ID詳細Initial refinement model-IDSource name
14od8

4od8

D4od8Dalso A1-A461PDB
2PDBDEV_00000075Ealso A304-A4262Other
38hg1

8hg1

A8hg1Aonly A47-A3033PDB
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 32.16 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.004912180
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.597416467
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.04271823
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00422097
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d13.72634568

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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://pdbjlvh1.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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