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- PDB-8rif: Cryo-EM structure of the MCM double hexamer loaded onto dsDNA. -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8rif
タイトルCryo-EM structure of the MCM double hexamer loaded onto dsDNA.
要素
  • (DNA (53-MER)) x 2
  • (DNA replication licensing factor ...) x 5
  • Minichromosome maintenance protein 5
キーワードREPLICATION / MCM helicase / DNA replication
機能・相同性
機能・相同性情報


MCM core complex / Assembly of the pre-replicative complex / Switching of origins to a post-replicative state / MCM complex binding / nuclear DNA replication / premeiotic DNA replication / replication fork protection complex / pre-replicative complex assembly involved in nuclear cell cycle DNA replication / mitotic DNA replication / Activation of the pre-replicative complex ...MCM core complex / Assembly of the pre-replicative complex / Switching of origins to a post-replicative state / MCM complex binding / nuclear DNA replication / premeiotic DNA replication / replication fork protection complex / pre-replicative complex assembly involved in nuclear cell cycle DNA replication / mitotic DNA replication / Activation of the pre-replicative complex / CMG complex / nuclear pre-replicative complex / Activation of ATR in response to replication stress / DNA replication preinitiation complex / MCM complex / double-strand break repair via break-induced replication / mitotic DNA replication initiation / single-stranded DNA helicase activity / regulation of DNA-templated DNA replication initiation / silent mating-type cassette heterochromatin formation / DNA strand elongation involved in DNA replication / nuclear replication fork / DNA replication origin binding / DNA replication initiation / subtelomeric heterochromatin formation / DNA helicase activity / transcription elongation by RNA polymerase II / helicase activity / heterochromatin formation / single-stranded DNA binding / DNA helicase / chromosome, telomeric region / DNA replication / DNA damage response / chromatin binding / ATP hydrolysis activity / zinc ion binding / nucleoplasm / ATP binding / nucleus / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
: / MCM3 winged helix domain / : / MCM5, C-terminal domain / DNA replication licensing factor MCM7, winged helix / DNA replication licensing factor Mcm5 / MCM4, winged helix domain / DNA replication licensing factor Mcm3 / Mini-chromosome maintenance complex protein 4 / : ...: / MCM3 winged helix domain / : / MCM5, C-terminal domain / DNA replication licensing factor MCM7, winged helix / DNA replication licensing factor Mcm5 / MCM4, winged helix domain / DNA replication licensing factor Mcm3 / Mini-chromosome maintenance complex protein 4 / : / MCM3-like, winged helix domain / DNA replication licensing factor Mcm6 / DNA replication licensing factor Mcm7 / Mcm6, C-terminal winged-helix domain / MCM6 C-terminal winged-helix domain / DNA replication licensing factor Mcm2 / Mini-chromosome maintenance protein 2 / Mini-chromosome maintenance, conserved site / MCM family signature. / MCM N-terminal domain / MCM N-terminal domain / MCM OB domain / MCM OB domain / Mini-chromosome maintenance protein / MCM, AAA-lid domain / MCM P-loop domain / MCM AAA-lid domain / MCM family domain profile. / minichromosome maintenance proteins / MCM domain / Winged helix-like DNA-binding domain superfamily / Nucleic acid-binding, OB-fold / ATPases associated with a variety of cellular activities / AAA+ ATPase domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / DNA / DNA (> 10) / DNA replication licensing factor MCM3 / DNA replication licensing factor MCM2 / Minichromosome maintenance protein 5 / DNA replication licensing factor MCM4 / DNA replication licensing factor MCM7 / DNA replication licensing factor MCM6
類似検索 - 構成要素
生物種Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
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: 2.79 Å
データ登録者Miller, T.C.R. / Lim, C.T. / Diffley, J.F.X. / Costa, A.
資金援助 英国, European Union, デンマーク, 6件
組織認可番号国
Wellcome TrustFC001065 英国
Medical Research Council (MRC, United Kingdom)FC001065 英国
Cancer Research UKFC001065 英国
European Research Council (ERC)820102European Union
Novo Nordisk FoundationNNF22OC0073571 デンマーク
Danish National Research FoundationDNRF115 デンマーク
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2025
タイトル: Cell cycle regulation has shaped replication origins in budding yeast.
著者: Chew Theng Lim / Thomas C R Miller / Kang Wei Tan / Saurabh Talele / Anne Early / Philip East / Humberto Sánchez / Nynke H Dekker / Alessandro Costa / John F X Diffley /
要旨: Eukaryotic DNA replication initiates from genomic loci known as origins. At budding yeast origins like ARS1, a double hexamer (DH) of the MCM replicative helicase is assembled by origin recognition ...Eukaryotic DNA replication initiates from genomic loci known as origins. At budding yeast origins like ARS1, a double hexamer (DH) of the MCM replicative helicase is assembled by origin recognition complex (ORC), Cdc6 and Cdt1 by sequential hexamer loading from two opposed ORC binding sites. Cyclin-dependent kinase (CDK) inhibits DH assembly, which prevents re-replication by restricting helicase loading to the G1 phase. Here, we show that an intrinsically disordered region (IDR) in the Orc2 subunit promotes interaction between ORC and the first loaded, closed-ring MCM hexamer (the MCM-ORC (MO) intermediate). CDK-dependent phosphorylation of this IDR blocks MO formation and DH assembly. We show that MO stabilizes ORC at lower-affinity binding sites required for second hexamer loading. Origins comprising two high-affinity ORC sites can assemble DH efficiently without MO by independently loading single hexamers. Strikingly, these origins escape CDK inhibition in vitro and in vivo. Our work reveals mechanistic plasticity in MCM loading with implications for understanding how CDK regulation has shaped yeast origin evolution and how natural, strong origins might escape cell cycle regulation. We also identify key steps common to loading pathways, with implications for understanding how MCM is loaded in other eukaryotes.
履歴
登録2023年12月18日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02025年1月1日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年7月16日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _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
2: DNA replication licensing factor MCM2
3: DNA replication licensing factor MCM3
4: DNA replication licensing factor MCM4
5: Minichromosome maintenance protein 5
6: DNA replication licensing factor MCM6
7: DNA replication licensing factor MCM7
X: DNA (53-MER)
Y: DNA (53-MER)
A: DNA replication licensing factor MCM2
B: DNA replication licensing factor MCM3
C: DNA replication licensing factor MCM4
D: Minichromosome maintenance protein 5
E: DNA replication licensing factor MCM6
F: DNA replication licensing factor MCM7
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)1,257,96040
ポリマ－1,253,53414
非ポリマー4,42626
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
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

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DNA replication licensing factor ... , 5種, 10分子 2A3B4C6E7F

#1: タンパク質 DNA replication licensing factor MCM2 / Minichromosome maintenance protein 2


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) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
遺伝子: MCM2, YBL023C, YBL0438 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: P29469, DNA helicase
#2: タンパク質 DNA replication licensing factor MCM3 / Minichromosome maintenance protein 3


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) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
遺伝子: MCM3, YEL032W, SYGP-ORF23 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: P24279, DNA helicase
#3: タンパク質 DNA replication licensing factor MCM4 / Cell division control protein 54


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) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
遺伝子: MCM4, CDC54, HCD21, YPR019W, YP9531.13 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: P30665, DNA helicase
#5: タンパク質 DNA replication licensing factor MCM6 / Minichromosome maintenance protein 6


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) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
遺伝子: MCM6, YGL201C / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: P53091, DNA helicase
#6: タンパク質 DNA replication licensing factor MCM7 / Cell division control protein 47 / Minichromosome maintenance protein 7


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) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
遺伝子: MCM7, CDC47, YBR202W, YBR1441 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: P38132, DNA helicase

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タンパク質 , 1種, 2分子 5D

#4: タンパク質 Minichromosome maintenance protein 5 / Cell division control protein 46


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) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
遺伝子: MCM5, CDC46, YLR274W, L9328.1 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: P29496, DNA helicase

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DNA鎖 , 2種, 2分子 XY

#7: DNA鎖 DNA (53-MER)


分子量: 16326.441 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
#8: DNA鎖 DNA (53-MER)


分子量: 16335.457 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)

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非ポリマー , 4種, 26分子

#9: 化合物 ChemComp-ATP / ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP


分子量: 507.181 Da / 分子数: 2 / 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
#10: 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: 8 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#11: 化合物
ChemComp-ZN / ZINC ION


分子量: 65.409 Da / 分子数: 10 / 由来タイプ: 合成 / 式: Zn / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#12: 化合物
ChemComp-ADP / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP


分子量: 427.201 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H15N5O10P2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: ADP, エネルギー貯蔵分子*YM

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詳細

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

構成要素名称: MCM-double hexamer loaded onto double-stranded DNA / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#8 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 1.2 MDa
由来(天然)生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
由来(組換発現)生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
緩衝液pH: 7.6
試料濃度: 0.05 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: Complete biochemical reaction containing the MCM helicase in complex with Cdt1, the helicase loader (the origin recognition complex), the co-factor Cdc6, an origin or replication (DNA) ...詳細: Complete biochemical reaction containing the MCM helicase in complex with Cdt1, the helicase loader (the origin recognition complex), the co-factor Cdc6, an origin or replication (DNA) flanked by nucleosomes, the regulatory kinase CDK and an inhibitor of CDK (Sic1). The sample was incubated with ATP yielding a range of structural intermediates in the MCM loading pathway.
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: 283 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 / 倍率（公称値）: 130000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 4500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1500 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm
撮影電子線照射量: 51.2 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)
実像数: 24506
電子光学装置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: 40 / 利用したフレーム数/画像: 1-40

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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
1Topaz粒子像選択Topaz picking performed as in Relion3.1. Iterative rounds of Topaz picking, particle selection and training to optimise model.
2EPU画像取得
4Gctfv1.06CTF補正
7Coot0.95モデルフィッティング
9RELION3.1初期オイラー角割当
10RELION3.1最終オイラー角割当
11RELION3.1分類
12RELION3.1３次元再構成
13PHENIX1.19.2_4158: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: 178188
詳細: MCM-DH particles after first 2D classification from a dataset containing multiple molecular species (e.g. ORC, MCM-SH, MCM-DH)
対称性点対称性: C2 (2回回転対称)
3次元再構成解像度: 2.79 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 135143 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築PDB-ID: 7P30

7p30


Accession code: 7P30 / Source name: PDB / タイプ: experimental model

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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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