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- PDB-9baq: CryoEM structure of DIM2-HP1-H3K9me3-DNA complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9baq
タイトルCryoEM structure of DIM2-HP1-H3K9me3-DNA complex
要素
  • DNA (5'-D(*AP*CP*TP*AP*CP*T)-R(P*(PYO))-D(P*CP*TP*CP*CP*TP*CP*CP*TP*AP*CP*T)-3')
  • DNA (5'-D(*AP*GP*TP*AP*GP*GP*AP*GP*GP*AP*GP*GP*AP*GP*TP*AP*GP*T)-3')
  • DNA (cytosine-5-)-methyltransferase
  • Heterochromatin protein one
  • Histone H3.2
キーワードTransferase/DNA Binding Protein/DNA / DNA methyltransferase / Transferase-DNA Binding Protein-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of biosynthetic process / DNA (cytosine-5-)-methyltransferase / DNA (cytosine-5-)-methyltransferase activity / negative regulation of gene expression via chromosomal CpG island methylation / heterochromatin / structural constituent of chromatin / nucleosome / methylation / chromatin remodeling / protein heterodimerization activity ...regulation of biosynthetic process / DNA (cytosine-5-)-methyltransferase / DNA (cytosine-5-)-methyltransferase activity / negative regulation of gene expression via chromosomal CpG island methylation / heterochromatin / structural constituent of chromatin / nucleosome / methylation / chromatin remodeling / protein heterodimerization activity / chromatin binding / DNA binding / nucleus
類似検索 - 分子機能
: / Domain of unknown function (DUF7893) / Chromo shadow domain / Chromo shadow domain / Chromo Shadow Domain / : / : / Chromo domain, conserved site / Chromo domain signature. / DNA methylase, C-5 cytosine-specific, active site ...: / Domain of unknown function (DUF7893) / Chromo shadow domain / Chromo shadow domain / Chromo Shadow Domain / : / : / Chromo domain, conserved site / Chromo domain signature. / 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 / Chromo domain / Chromo (CHRromatin Organisation MOdifier) domain / Chromo and chromo shadow domain profile. / Bromo adjacent homology (BAH) domain / Bromo adjacent homology (BAH) domain superfamily / BAH domain profile. / Chromo/chromo shadow domain / Chromatin organization modifier domain / Chromo-like domain superfamily / Histone H3 signature 1. / Histone H3 signature 2. / Histone H3 / Histone H3/CENP-A / Histone H2A/H2B/H3 / Core histone H2A/H2B/H3/H4 domain / Histone-fold / S-adenosyl-L-methionine-dependent methyltransferase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
S-ADENOSYL-L-HOMOCYSTEINE / DNA / DNA (> 10) / Histone H3.2 / Heterochromatin protein one / DNA (cytosine-5-)-methyltransferase
類似検索 - 構成要素
生物種Neurospora crassa (菌類)
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Song, J. / Shao, Z.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS) 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Multi-layered heterochromatin interaction as a switch for DIM2-mediated DNA methylation.
著者: Zengyu Shao / Jiuwei Lu / Nelli Khudaverdyan / Jikui Song /
要旨: Functional crosstalk between DNA methylation, histone H3 lysine-9 trimethylation (H3K9me3) and heterochromatin protein 1 (HP1) is essential for proper heterochromatin assembly and genome stability. ...Functional crosstalk between DNA methylation, histone H3 lysine-9 trimethylation (H3K9me3) and heterochromatin protein 1 (HP1) is essential for proper heterochromatin assembly and genome stability. However, how repressive chromatin cues guide DNA methyltransferases for region-specific DNA methylation remains largely unknown. Here, we report structure-function characterizations of DNA methyltransferase Defective-In-Methylation-2 (DIM2) in Neurospora. The DNA methylation activity of DIM2 requires the presence of both H3K9me3 and HP1. Our structural study reveals a bipartite DIM2-HP1 interaction, leading to a disorder-to-order transition of the DIM2 target-recognition domain that is essential for substrate binding. Furthermore, the structure of DIM2-HP1-H3K9me3-DNA complex reveals a substrate-binding mechanism distinct from that for its mammalian orthologue DNMT1. In addition, the dual recognition of H3K9me3 peptide by the DIM2 RFTS and BAH1 domains allosterically impacts the DIM2-substrate binding, thereby controlling DIM2-mediated DNA methylation. Together, this study uncovers how multiple heterochromatin factors coordinately orchestrate an activity-switching mechanism for region-specific DNA methylation.
履歴
登録2024年4月4日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02024年7月24日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年12月25日Group: Advisory / Data collection ...Advisory / Data collection / Derived calculations / Structure summary
カテゴリ: chem_comp / em_admin ...chem_comp / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature / pdbx_validate_close_contact / struct_conn
Item: _chem_comp.mon_nstd_flag / _chem_comp.type ..._chem_comp.mon_nstd_flag / _chem_comp.type / _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification
改定 1.22025年2月5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.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _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
A: DNA (cytosine-5-)-methyltransferase
B: Heterochromatin protein one
C: Heterochromatin protein one
D: Histone H3.2
F: Histone H3.2
G: DNA (5'-D(*AP*GP*TP*AP*GP*GP*AP*GP*GP*AP*GP*GP*AP*GP*TP*AP*GP*T)-3')
H: DNA (5'-D(*AP*CP*TP*AP*CP*T)-R(P*(PYO))-D(P*CP*TP*CP*CP*TP*CP*CP*TP*AP*CP*T)-3')
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)217,9809
ポリマ－217,5307
非ポリマー4502
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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タンパク質 , 2種, 3分子 ABC

#1: タンパク質 DNA (cytosine-5-)-methyltransferase


分子量: 139935.891 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Neurospora crassa (菌類) / 遺伝子: dim-2, GE21DRAFT_10473 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
参照: UniProt: Q96W73, DNA (cytosine-5-)-methyltransferase
#2: タンパク質 Heterochromatin protein one


分子量: 30489.086 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Neurospora crassa (菌類) / 遺伝子: 49D12.150, hpo, GE21DRAFT_9232 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: Q870N8

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タンパク質・ペプチド , 1種, 2分子 DF

#3: タンパク質・ペプチド Histone H3.2


分子量: 2791.302 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Neurospora crassa (菌類) / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: Q5MYA4

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DNA鎖 , 2種, 2分子 GH

#4: DNA鎖 DNA (5'-D(*AP*GP*TP*AP*GP*GP*AP*GP*GP*AP*GP*GP*AP*GP*TP*AP*GP*T)-3')


分子量: 5709.714 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Neurospora crassa (菌類) / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
#5: DNA鎖 DNA (5'-D(*AP*CP*TP*AP*CP*T)-R(P*(PYO))-D(P*CP*TP*CP*CP*TP*CP*CP*TP*AP*CP*T)-3')


分子量: 5323.441 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Neurospora crassa (菌類) / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)

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非ポリマー , 2種, 2分子

#6: 化合物 ChemComp-SAH / S-ADENOSYL-L-HOMOCYSTEINE


分子量: 384.411 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C14H20N6O5S
#7: 化合物 ChemComp-ZN / ZINC ION


分子量: 65.409 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Zn

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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 modificationY

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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: DIM2-HP1-H3K9m3-DNA / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#5 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Neurospora crassa (菌類)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
緩衝液pH: 8
試料包埋: 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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 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 BIOQUANTUM (6k x 4k)

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解析

EMソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.21_5207: / カテゴリ: モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
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: 128667 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00310070
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.52913847
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d18.481672
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0391496
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0041666

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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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