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- PDB-8v1q: Herpes simplex virus 1 polymerase holoenzyme bound to DNA in both... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8v1q
タイトルHerpes simplex virus 1 polymerase holoenzyme bound to DNA in both open/closed conformations
要素
  • DNA polymerase
  • DNA polymerase processivity factor
  • Primer DNA
  • template DNA
キーワードTRANSFERASE/DNA / herpes simplex virus / DNA polymerase holoenzyme / open/closed conformations / conformational dynamics / TRANSFERASE-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


viral DNA genome replication / DNA-templated DNA replication / RNA-DNA hybrid ribonuclease activity / DNA replication / DNA-directed DNA polymerase / DNA-directed DNA polymerase activity / nucleotide binding / host cell nucleus / DNA binding
類似検索 - 分子機能
DNA polymerase processivity factor (UL42) / DNA polymerase processivity factor (UL42) / DNA polymerase catalytic subunit Pol, C-terminal / DNA polymerase catalytic subunit Pol / : / DNA polymerase family B, thumb domain / DNA-directed DNA polymerase, family B, multifunctional domain / DNA polymerase family B signature. / DNA-directed DNA polymerase, family B, conserved site / DNA polymerase family B ...DNA polymerase processivity factor (UL42) / DNA polymerase processivity factor (UL42) / DNA polymerase catalytic subunit Pol, C-terminal / DNA polymerase catalytic subunit Pol / : / DNA polymerase family B, thumb domain / DNA-directed DNA polymerase, family B, multifunctional 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 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 / DNA (> 10) / DNA polymerase processivity factor / DNA polymerase
類似検索 - 構成要素
生物種Human alphaherpesvirus 1 strain KOS (ヘルペスウイルス)
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: 2.7 Å
データ登録者Pan, J. / Abraham, J. / Coen, D.M. / Shankar, S. / Yang, P. / Hogle, J.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)R21 AI141940 米国
National Institutes of Health/National Institute Of Allergy and Infectious Diseases (NIH/NIAID)R01 AI019838 米国
引用ジャーナル: Cell / 年: 2024
タイトル: Viral DNA polymerase structures reveal mechanisms of antiviral drug resistance.
著者: Sundaresh Shankar / Junhua Pan / Pan Yang / Yuemin Bian / Gábor Oroszlán / Zishuo Yu / Purba Mukherjee / David J Filman / James M Hogle / Mrinal Shekhar / Donald M Coen / Jonathan Abraham /
要旨: DNA polymerases are important drug targets, and many structural studies have captured them in distinct conformations. However, a detailed understanding of the impact of polymerase conformational ...DNA polymerases are important drug targets, and many structural studies have captured them in distinct conformations. However, a detailed understanding of the impact of polymerase conformational dynamics on drug resistance is lacking. We determined cryoelectron microscopy (cryo-EM) structures of DNA-bound herpes simplex virus polymerase holoenzyme in multiple conformations and interacting with antivirals in clinical use. These structures reveal how the catalytic subunit Pol and the processivity factor UL42 bind DNA to promote processive DNA synthesis. Unexpectedly, in the absence of an incoming nucleotide, we observed Pol in multiple conformations with the closed state sampled by the fingers domain. Drug-bound structures reveal how antivirals may selectively bind enzymes that more readily adopt the closed conformation. Molecular dynamics simulations and the cryo-EM structure of a drug-resistant mutant indicate that some resistance mutations modulate conformational dynamics rather than directly impacting drug binding, thus clarifying mechanisms that drive drug selectivity.
履歴
登録2023年11月21日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02024年9月4日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年9月11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_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name / _em_admin.last_update
改定 1.22024年9月18日Group: Data collection / カテゴリ: em_admin / Item: _em_admin.last_update
改定 1.32024年10月16日Group: Data collection / Database references / Structure summary
カテゴリ: citation / em_admin / pdbx_entry_details
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification

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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
B: DNA polymerase processivity factor
P: Primer DNA
T: template DNA
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)196,0286
ポリマ－195,9804
非ポリマー492
水543
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, gel filtration
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 , 2種, 2分子 AB

#1: タンパク質 DNA polymerase


分子量: 133614.344 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: Herpes simplex virus type 1 (KOS strain) DNA polymerase catalytic subunit UL30 with its N-terminal 42 residues deleted and replaced by an N-terminal poly-histidine tag in the expression construct
由来: (組換発現) Human alphaherpesvirus 1 strain KOS (ヘルペスウイルス)
株: KOS / 遺伝子: UL30, HHV1gp046
詳細 (発現宿主): pFastBacHTC::poly-histidine-UL30dN42 was used to generate recombinant bacmid
細胞株 (発現宿主): Sf9
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: H9E937, DNA-directed DNA polymerase
#2: タンパク質 DNA polymerase processivity factor


分子量: 37275.102 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: Herpes simplex virus type 1 (KOS strain) processivity factor UL42 residues 1-340 preceding a maltose binding protein (MBP) tag and a PreScission protease cleavage site (MBP-PP-UL42dC340))
由来: (組換発現) Human alphaherpesvirus 1 strain KOS (ヘルペスウイルス)
株: KOS / 遺伝子: P2C_00058 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / Variant (発現宿主): pLysS cells (Novogen) / 参照: UniProt: A0A181ZFK4

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DNA鎖 , 2種, 2分子 PT

#3: DNA鎖 Primer DNA


分子量: 9866.353 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 詳細: 3'-deoxy primer DNA strand / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#4: DNA鎖 template DNA


分子量: 15223.799 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 詳細: template DNA / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)

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非ポリマー , 2種, 5分子

#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
#6: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかN
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: Herpes simplex virus 1 polymerase holoenzyme UL30:UL42 in complex with template and primer DNA strands
タイプ: COMPLEX
詳細: each complex consists of one HSV-1 UL30 (expressed in insect cells), one HSV-1 UL42 (expressed in E.coli), one template DNA (synthetic), and one primer (3'-deoxy) DNA molecule (synthetic).
Entity ID: #1-#4 / 由来: RECOMBINANT
分子量
IDEntity assembly-ID値 (°)単位実験値
110.197 MDaNO
21MEGADALTONSNO
由来(天然)生物種: Human herpesvirus 1 (strain KOS) (ヘルペスウイルス)
由来(組換発現)生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
細胞: SF9
緩衝液pH: 7.5
詳細: 25 mM HEPES, pH 7.5, 150 mM NaCl, 2 mM tris(2-carboxyethyl)phosphine (TCEP), 2 mM EDTA
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 / 詳細: This sample was monodisperse.
試料支持詳細: Pelco easiGlow at 15 mA for 30 seconds under 0.39 mBar (i.e. 39 Pa)
グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 400 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: 298 K
詳細: 3 microliters of sample were blotted for 3 seconds with filter paper saturated under 100% humidity prior to plunging.

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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 / 倍率（補正後）: 60606 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm / Calibrated defocus min: 1000 nm / 最大 デフォーカス（補正後）: 2500 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
最高温度: 77 K / 最低温度: 70 K
撮影平均露光時間: 1.5 sec. / 電子線照射量: 53.11 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 6173
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV
画像スキャンサンプリングサイズ: 5 µm / 横: 5760 / 縦: 4092

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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
1crYOLO1.7.6粒子像選択
2SerialEM3.8画像取得
4CTFFIND4.1.14CTF補正
7UCSF Chimera1.13.1モデルフィッティング
8O15.1.0モデルフィッティング
10PHENIX1.20-4487モデル精密化
11RELION3.0.8初期オイラー角割当
12RELION3.1最終オイラー角割当
13RELION3.1分類
14RELION3.1３次元再構成
CTF補正タイプ: NONE
粒子像の選択選択した粒子像数: 2443151
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 2.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 343777 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 31.87 / プロトコル: OTHER / 空間: REAL / Target criteria: correlation coefficient
詳細: rigid body, minimization_global, local_grid_search, adp refinement

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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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