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万見
- PDB-8ucw: Complete DNA termination subcomplex 2 of Xenopus laevis DNA polym... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8ucw
タイトルComplete DNA termination subcomplex 2 of Xenopus laevis DNA polymerase alpha-primase
要素
  • DNA polymerase alpha catalytic subunit
  • DNA template
  • RNA-DNA/DNA primer
キーワードREPLICATION / TRANSFERASE/DNA/RNA / Primase / DNA polymerase / chimeric RNA-DNA primer / RNA/DNA hybrid / DNA replication / DNA synthesis / TRANSFERASE-DNA-RNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


alpha DNA polymerase:primase complex / lagging strand elongation / DNA replication, synthesis of primer / mitotic DNA replication initiation / DNA strand elongation involved in DNA replication / leading strand elongation / DNA replication origin binding / DNA replication initiation / nuclear matrix / double-strand break repair via nonhomologous end joining ...alpha DNA polymerase:primase complex / lagging strand elongation / DNA replication, synthesis of primer / mitotic DNA replication initiation / DNA strand elongation involved in DNA replication / leading strand elongation / DNA replication origin binding / DNA replication initiation / nuclear matrix / double-strand break repair via nonhomologous end joining / nuclear envelope / single-stranded DNA binding / DNA replication / DNA-directed DNA polymerase / DNA-directed DNA polymerase activity / nucleotide binding / chromatin binding / chromatin / nucleolus / DNA binding / nucleoplasm / nucleus / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
DNA polymerase alpha catalytic subunit, N-terminal domain / DNA polymerase alpha, zinc finger domain superfamily / DNA Polymerase alpha zinc finger / DNA polymerase alpha subunit p180 N terminal / Zinc finger, DNA-directed DNA polymerase, family B, alpha / DNA polymerase alpha catalytic subunit, catalytic domain / DNA polymerase family B, thumb domain / DNA polymerase family B signature. / DNA-directed DNA polymerase, family B, conserved site / DNA polymerase family B ...DNA polymerase alpha catalytic subunit, N-terminal domain / DNA polymerase alpha, zinc finger domain superfamily / DNA Polymerase alpha zinc finger / DNA polymerase alpha subunit p180 N terminal / Zinc finger, DNA-directed DNA polymerase, family B, alpha / DNA polymerase alpha catalytic subunit, catalytic domain / DNA polymerase family B, thumb domain / 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
2'-DEOXYGUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / DNA / DNA (> 10) / DNA/RNA hybrid / DNA/RNA hybrid (> 10) / DNA polymerase alpha catalytic subunit
類似検索 - 構成要素
生物種Xenopus laevis (アフリカツメガエル)
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: 3.64 Å
データ登録者Mullins, E.A. / Chazin, W.C. / Eichman, B.F.
資金援助 米国, 3件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM136401 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM118089 米国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)CA92584 米国
引用
ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2024
タイトル: A mechanistic model of primer synthesis from catalytic structures of DNA polymerase α-primase.
著者: Elwood A Mullins / Lauren E Salay / Clarissa L Durie / Noah P Bradley / Jane E Jackman / Melanie D Ohi / Walter J Chazin / Brandt F Eichman /
要旨: The mechanism by which polymerase α-primase (polα-primase) synthesizes chimeric RNA-DNA primers of defined length and composition, necessary for replication fidelity and genome stability, is ...The mechanism by which polymerase α-primase (polα-primase) synthesizes chimeric RNA-DNA primers of defined length and composition, necessary for replication fidelity and genome stability, is unknown. Here, we report cryo-EM structures of Xenopus laevis polα-primase in complex with primed templates representing various stages of DNA synthesis. Our data show how interaction of the primase regulatory subunit with the primer 5' end facilitates handoff of the primer to polα and increases polα processivity, thereby regulating both RNA and DNA composition. The structures detail how flexibility within the heterotetramer enables synthesis across two active sites and provide evidence that termination of DNA synthesis is facilitated by reduction of polα and primase affinities for the varied conformations along the chimeric primer-template duplex. Together, these findings elucidate a critical catalytic step in replication initiation and provide a comprehensive model for primer synthesis by polα-primase.
#1: ジャーナル: bioRxiv / 年: 2023
タイトル: A mechanistic model of primer synthesis from catalytic structures of DNA polymerase α-primase.
著者: Elwood A Mullins / Lauren E Salay / Clarissa L Durie / Noah P Bradley / Jane E Jackman / Melanie D Ohi / Walter J Chazin / Brandt F Eichman
要旨: The mechanism by which polymerase α-primase (polα-primase) synthesizes chimeric RNA-DNA primers of defined length and composition, necessary for replication fidelity and genome stability, is ...The mechanism by which polymerase α-primase (polα-primase) synthesizes chimeric RNA-DNA primers of defined length and composition, necessary for replication fidelity and genome stability, is unknown. Here, we report cryo-EM structures of polα-primase in complex with primed templates representing various stages of DNA synthesis. Our data show how interaction of the primase regulatory subunit with the primer 5'-end facilitates handoff of the primer to polα and increases polα processivity, thereby regulating both RNA and DNA composition. The structures detail how flexibility within the heterotetramer enables synthesis across two active sites and provide evidence that termination of DNA synthesis is facilitated by reduction of polα and primase affinities for the varied conformations along the chimeric primer/template duplex. Together, these findings elucidate a critical catalytic step in replication initiation and provide a comprehensive model for primer synthesis by polα-primase.
履歴
登録2023年9月27日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年10月11日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年3月20日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
改定 1.22024年3月27日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.32024年5月29日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last

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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 polymerase alpha catalytic subunit
C: DNA template
D: RNA-DNA/DNA primer
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)157,0196
ポリマ－156,4633
非ポリマー5563
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, not applicable
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 polymerase alpha catalytic subunit / DNA polymerase alpha catalytic subunit p180


分子量: 129009.414 Da / 分子数: 1 / 断片: UNP residues 335-1458 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Xenopus laevis (アフリカツメガエル)
遺伝子: pola1, pola
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: Q9DE46, DNA-directed DNA polymerase
#2: DNA鎖 DNA template


分子量: 18203.668 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#3: DNA/RNAハイブリッド RNA-DNA/DNA primer


分子量: 9249.697 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#4: 化合物 ChemComp-DGT / 2'-DEOXYGUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / dGTP


分子量: 507.181 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H16N5O13P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#5: 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: 2 / 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
ID名称タイプ詳細Entity IDParent-ID由来
1Polymerase alpha-primase with a DNA termination substrateCOMPLEXHeterotetrameric protein complex with an RNA-DNA/DNA duplex#1-#30MULTIPLE SOURCES
2Polymerase alphaCOMPLEXHeterodimer consisting of POLA1 and POLA2#11RECOMBINANT
3PrimaseCOMPLEXHeterodimer consisting of PRIM1 and PRIM21RECOMBINANT
4DNA termination substrateCOMPLEXRNA-DNA/DNA duplex#2-#31NATURAL
分子量
IDEntity assembly-ID値 (°)実験値
110.33 MDaNO
220.2 MDaNO
330.11 MDaNO
440.03 MDaNO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Xenopus laevis (アフリカツメガエル)8355
23Xenopus laevis (アフリカツメガエル)8355
34synthetic construct (人工物)32630
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)7108
23Escherichia coli (大腸菌)562
緩衝液pH: 7.5
試料濃度: 0.9 mg/ml / 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: 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）: 105000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm / Cs: 2.7 mm
撮影電子線照射量: 55.8 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 22893

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解析

EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
1cryoSPARC粒子像選択
2Topaz粒子像選択
3SerialEM画像取得
5MotionCorr2CTF補正
8Cootモデルフィッティング
10cryoSPARC初期オイラー角割当
11RELION最終オイラー角割当
13RELION３次元再構成
14PHENIX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: 25216892
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.64 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 62414 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL
原子モデル構築
IDPDB-ID 3D fitting-IDAccession codeInitial refinement model-IDSource nameタイプ
18UCU

8ucu

18UCU1PDBexperimental model
28G9O

8g9o

18G9OPDBexperimental model
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0028562
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.46911876
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d18.1221558
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0411341
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0031294

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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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