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- PDB-8uw1: Cryo-EM structure of DNMT3A1 UDR in complex with H2AK119Ub-nucleosome -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8uw1
タイトルCryo-EM structure of DNMT3A1 UDR in complex with H2AK119Ub-nucleosome
要素
  • (DNA (146-MER)) x 2
  • DNA (cytosine-5)-methyltransferase 3A
  • Histone H2A
  • Histone H2B 1.1
  • Histone H3.2
  • Histone H4
キーワードGENE REGULATION / DNMT3A1 / Chromatin / H2A lysine 119 monoubiquitination / DNA Methyltransferase
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of cellular response to hypoxia / transposable element silencing by piRNA-mediated DNA methylation / protein-cysteine methyltransferase activity / regulatory ncRNA-mediated heterochromatin formation / unmethylated CpG binding / cellular response to bisphenol A / DNA (cytosine-5-)-methyltransferase / DNA (cytosine-5-)-methyltransferase activity / autosome genomic imprinting / SUMOylation of DNA methylation proteins ...positive regulation of cellular response to hypoxia / transposable element silencing by piRNA-mediated DNA methylation / protein-cysteine methyltransferase activity / regulatory ncRNA-mediated heterochromatin formation / unmethylated CpG binding / cellular response to bisphenol A / DNA (cytosine-5-)-methyltransferase / DNA (cytosine-5-)-methyltransferase activity / autosome genomic imprinting / SUMOylation of DNA methylation proteins / XY body / response to vitamin A / response to ionizing radiation / DNA methylation-dependent constitutive heterochromatin formation / negative regulation of gene expression via chromosomal CpG island methylation / hepatocyte apoptotic process / lncRNA binding / cellular response to ethanol / chromosome, centromeric region / catalytic complex / heterochromatin / 転移酵素; 一炭素原子の基を移すもの; メチル基を移すもの / DNA methylation / PRC2 methylates histones and DNA / post-embryonic development / Defective pyroptosis / response to cocaine / Regulation of endogenous retroelements by Piwi-interacting RNAs (piRNAs) / cellular response to amino acid stimulus / euchromatin / response to toxic substance / response to lead ion / RMTs methylate histone arginines / nuclear matrix / neuron differentiation / structural constituent of chromatin / transcription corepressor activity / nucleosome / heterochromatin formation / response to estradiol / nucleosome assembly / spermatogenesis / cellular response to hypoxia / methylation / RNA polymerase II-specific DNA-binding transcription factor binding / RNA polymerase II cis-regulatory region sequence-specific DNA binding / response to xenobiotic stimulus / protein heterodimerization activity / negative regulation of DNA-templated transcription / chromatin binding / negative regulation of transcription by RNA polymerase II / DNA binding / zinc ion binding / nucleoplasm / identical protein binding / nucleus / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
DNA (cytosine-5)-methyltransferase 3A, ADD domain / : / DNA (cytosine-5-)-methyltransferase, N-terminal / DNMT3, cysteine rich ADD domain / : / DNMT3, cysteine rich ADD domain, GATA1-like zinc finger / DNMT3, ADD PHD zinc finger / ADD domain / ADD domain profile. / DNA methylase, C-5 cytosine-specific, active site ...DNA (cytosine-5)-methyltransferase 3A, ADD domain / : / DNA (cytosine-5-)-methyltransferase, N-terminal / DNMT3, cysteine rich ADD domain / : / DNMT3, cysteine rich ADD domain, GATA1-like zinc finger / DNMT3, ADD PHD zinc finger / ADD domain / ADD domain profile. / DNA methylase, C-5 cytosine-specific, active site / C-5 cytosine-specific DNA methylases active site. / C-5 cytosine-specific DNA methylase (Dnmt) domain profile. / C-5 cytosine methyltransferase / C-5 cytosine-specific DNA methylase / domain with conserved PWWP motif / PWWP domain / PWWP domain profile. / PWWP domain / : / Histone H2B signature. / Histone H2A conserved site / Histone H2A signature. / Histone H2B / Histone H2B / Histone H2A, C-terminal domain / C-terminus of histone H2A / Histone 2A / Histone H2A / TATA box binding protein associated factor / TATA box binding protein associated factor (TAF), histone-like fold domain / Histone H4, conserved site / Histone H4 signature. / Histone H4 / Histone H4 / CENP-T/Histone H4, histone fold / Centromere kinetochore component CENP-T histone fold / Histone H3 signature 1. / Histone H3 signature 2. / Histone H3 / Histone H3/CENP-A / Histone H2A/H2B/H3 / Core histone H2A/H2B/H3/H4 / Histone-fold / S-adenosyl-L-methionine-dependent methyltransferase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA / DNA (> 10) / DNA (> 100) / Histone H4 / Histone H2B 1.1 / Histone H3.2 / Histone H2A / DNA (cytosine-5)-methyltransferase 3A
類似検索 - 構成要素
生物種Xenopus laevis (アフリカツメガエル)
Escherichia coli 'BL21-GoldpLysS AG'
Homo sapiens (ヒト)
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: 2.88 Å
データ登録者Gretarsson, K. / Abini-Agbomson, S. / Armache, K.-J. / Lu, C.
資金援助 米国, 4件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM115882 米国
The Mark Foundation 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)5T32GM088118 米国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)R01CA266978 米国
引用ジャーナル: Sci Adv / 年: 2024
タイトル: Cancer-associated DNA hypermethylation of Polycomb targets requires DNMT3A dual recognition of histone H2AK119 ubiquitination and the nucleosome acidic patch.
著者: Kristjan H Gretarsson / Stephen Abini-Agbomson / Susan L Gloor / Daniel N Weinberg / Jamie L McCuiston / Vishnu Udayakumar Sunitha Kumary / Allison R Hickman / Varun Sahu / Rachel Lee / ...著者: Kristjan H Gretarsson / Stephen Abini-Agbomson / Susan L Gloor / Daniel N Weinberg / Jamie L McCuiston / Vishnu Udayakumar Sunitha Kumary / Allison R Hickman / Varun Sahu / Rachel Lee / Xinjing Xu / Natalie Lipieta / Samuel Flashner / Oluwatobi A Adeleke / Irina K Popova / Hailey F Taylor / Kelsey Noll / Carolina Lin Windham / Danielle N Maryanski / Bryan J Venters / Hiroshi Nakagawa / Michael-Christopher Keogh / Karim-Jean Armache / Chao Lu /
要旨: During tumor development, promoter CpG islands that are normally silenced by Polycomb repressive complexes (PRCs) become DNA-hypermethylated. The molecular mechanism by which de novo DNA ...During tumor development, promoter CpG islands that are normally silenced by Polycomb repressive complexes (PRCs) become DNA-hypermethylated. The molecular mechanism by which de novo DNA methyltransferase(s) [DNMT(s)] catalyze CpG methylation at PRC-regulated regions remains unclear. Here, we report a cryo-electron microscopy structure of the DNMT3A long isoform (DNMT3A1) amino-terminal region in complex with a nucleosome carrying PRC1-mediated histone H2A lysine-119 monoubiquitination (H2AK119Ub). We identify regions within the DNMT3A1 amino terminus that bind H2AK119Ub and the nucleosome acidic patch. This bidentate interaction is required for effective DNMT3A1 engagement with H2AK119Ub-modified chromatin in cells. Further, aberrant redistribution of DNMT3A1 to Polycomb target genes recapitulates the cancer-associated DNA hypermethylation signature and inhibits their transcriptional activation during cell differentiation. This effect is rescued by disruption of the DNMT3A1-acidic patch interaction. Together, our analyses reveal a binding interface critical for mediating promoter CpG island DNA hypermethylation, a major molecular hallmark of cancer.
履歴
登録2023年11月5日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02024年9月11日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年9月11日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年9月11日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年9月11日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年9月11日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年9月11日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年5月21日Group: Data collection / Structure summary / カテゴリ: em_admin / em_software / pdbx_entry_details / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name
改定 1.12025年5月21日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Data processing / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: em_admin / em_software / Data content type: EM metadata / EM metadata / Item: _em_admin.last_update / _em_software.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
A: Histone H3.2
B: Histone H4
C: Histone H2A
D: Histone H2B 1.1
E: Histone H3.2
F: Histone H4
G: Histone H2A
H: Histone H2B 1.1
K: DNA (cytosine-5)-methyltransferase 3A
I: DNA (146-MER)
J: DNA (146-MER)


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)208,96611
ポリマ－208,96611
非ポリマー00
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

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タンパク質 , 5種, 9分子 AEBFCGDHK

#1: タンパク質 Histone H3.2 / Histone H3


分子量: 15421.101 Da / 分子数: 2 / 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)
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
参照: UniProt: P84233
#2: タンパク質 Histone H4


分子量: 11394.426 Da / 分子数: 2 / 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: LOC121398084
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
参照: UniProt: A0A8J1LTD2
#3: タンパク質 Histone H2A


分子量: 14109.436 Da / 分子数: 2 / 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: h2ac14.L
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
参照: UniProt: Q6AZJ8
#4: タンパク質 Histone H2B 1.1 / H2B1.1


分子量: 13979.291 Da / 分子数: 2 / 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)
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
参照: UniProt: P02281
#5: タンパク質 DNA (cytosine-5)-methyltransferase 3A / Dnmt3a / Cysteine methyltransferase DNMT3A / DNA methyltransferase HsaIIIA / DNA MTase HsaIIIA / M.HsaIIIA


分子量: 9028.392 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Homo sapiens (ヒト)
参照: UniProt: Q9Y6K1, DNA (cytosine-5-)-methyltransferase, 転移酵素; 一炭素原子の基を移すもの; メチル基を移すもの

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DNA鎖 , 2種, 2分子 IJ

#6: DNA鎖 DNA (146-MER)


分子量: 44824.570 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
#7: DNA鎖 DNA (146-MER)


分子量: 45304.863 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)

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詳細

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: DNMT3A1 UDR in complex with H2AK119Ub-nucleosome / タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Xenopus laevis (アフリカツメガエル)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
緩衝液pH: 7.9 / 詳細: 50 mM HEPES pH 7.9, 100 mM NaCl, 2 mM DTT
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
150 mMSodium chlorideNaCl1
250 mMHEPESC8H18N2O4S1
32 mMDTTC4H10O2S21
試料濃度: 0.3 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
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: 277.15 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）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1300 nm
撮影電子線照射量: 50 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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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
1cryoSPARCv4.1.1粒子像選択
2Leginon画像取得
8PHENIXモデル精密化
CTF補正タイプ: NONE
粒子像の選択選択した粒子像数: 2896025
3次元再構成解像度: 2.88 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 55652 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00713017
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.67218836
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d30.9033818
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0412147
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0041378

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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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