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基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 9bh8 | |||||||||
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タイトル | Human DNA polymerase theta helicase domain dimer bound to DNA in the microhomology searching conformation | |||||||||
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![]() | DNA BINDING PROTEIN / DNA repair / TMEJ / MMEJ | |||||||||
機能・相同性 | ![]() double-strand break repair via alternative nonhomologous end joining / HDR through MMEJ (alt-NHEJ) / single-stranded DNA helicase activity / replication fork processing / mitochondrial nucleoid / site of DNA damage / 5'-deoxyribose-5-phosphate lyase activity / somatic hypermutation of immunoglobulin genes / error-prone translesion synthesis / negative regulation of double-strand break repair via homologous recombination ...double-strand break repair via alternative nonhomologous end joining / HDR through MMEJ (alt-NHEJ) / single-stranded DNA helicase activity / replication fork processing / mitochondrial nucleoid / site of DNA damage / 5'-deoxyribose-5-phosphate lyase activity / somatic hypermutation of immunoglobulin genes / error-prone translesion synthesis / negative regulation of double-strand break repair via homologous recombination / RNA-directed DNA polymerase activity / DNA helicase activity / base-excision repair / protein homooligomerization / RNA-directed DNA polymerase / double-strand break repair / site of double-strand break / DNA helicase / DNA-directed DNA polymerase / damaged DNA binding / DNA-directed DNA polymerase activity / DNA repair / DNA damage response / chromatin binding / magnesium ion binding / Golgi apparatus / ATP hydrolysis activity / nucleoplasm / ATP binding / identical protein binding / nucleus / cytosol 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | ![]() 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: 3.6 Å | |||||||||
![]() | Zerio, C.J. / Lander, G.C. | |||||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() タイトル: Human polymerase θ helicase positions DNA microhomologies for double-strand break repair. 著者: Christopher J Zerio / Yonghong Bai / Brian A Sosa-Alvarado / Timothy Guzi / Gabriel C Lander / ![]() 要旨: DNA double-strand breaks occur daily in all human cells and must be repaired with high fidelity to minimize genomic instability. Deficiencies in high-fidelity DNA repair by homologous recombination ...DNA double-strand breaks occur daily in all human cells and must be repaired with high fidelity to minimize genomic instability. Deficiencies in high-fidelity DNA repair by homologous recombination lead to dependence on DNA polymerase θ, which identifies DNA microhomologies in 3' single-stranded DNA overhangs and anneals them to initiate error-prone double-strand break repair. The resulting genomic instability is associated with numerous cancers, thereby making this polymerase an attractive therapeutic target. However, despite the biomedical importance of polymerase θ, the molecular details of how it initiates DNA break repair remain unclear. Here, we present cryo-electron microscopy structures of the polymerase θ helicase domain bound to microhomology-containing DNA, revealing DNA-induced rearrangements of the helicase that enable DNA repair. Our structures show that DNA-bound helicase dimers facilitate a microhomology search that positions 3' single-stranded DNA ends in proximity to align complementary bases and anneal DNA microhomology. We characterize the molecular determinants that enable the helicase domain of polymerase θ to identify and pair DNA microhomologies to initiate mutagenic DNA repair, thereby providing insight into potentially targetable interactions for therapeutic interventions. | |||||||||
履歴 |
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構造の表示
構造ビューア | 分子: ![]() ![]() |
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ダウンロードとリンク
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ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | ![]() | 300.4 KB | 表示 | ![]() |
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PDB形式 | ![]() | 236.2 KB | 表示 | ![]() |
PDBx/mmJSON形式 | ![]() | ツリー表示 | ![]() | |
その他 | ![]() |
-検証レポート
文書・要旨 | ![]() | 1.1 MB | 表示 | ![]() |
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文書・詳細版 | ![]() | 1.1 MB | 表示 | |
XML形式データ | ![]() | 54.7 KB | 表示 | |
CIF形式データ | ![]() | 82.6 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | ![]() 44536MC ![]() 9bh6C ![]() 9bh7C ![]() 9bh9C ![]() 9bhaC M: このデータのモデリングに利用したマップデータ C: 同じ文献を引用 ( |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性 ![]() |
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リンク
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集合体
登録構造単位 | ![]()
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1 |
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要素
#1: タンパク質 | 分子量: 99671.344 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() 参照: UniProt: O75417, DNA helicase, DNA-directed DNA polymerase, RNA-directed DNA polymerase #2: DNA鎖 | 分子量: 17264.012 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物) Has protein modification | N | |
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-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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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 |
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分子量 |
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由来(天然) |
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由来(組換発現) |
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緩衝液 | pH: 7.5 | ||||||||||||||||||||||||
緩衝液成分 |
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試料 | 濃度: 1.25 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES 詳細: We added 2X pre-annealed DNA to the protein, lowered the NaCl concentration to 100 mM, and purified the DNA-bound complex by SEC. | ||||||||||||||||||||||||
試料支持 | 詳細: Grids were glow discharged under vacuum for 30 s at 15 mA in a Pelco easiGlow 91000 Glow Discharge Cleaning System. グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3 | ||||||||||||||||||||||||
急速凍結 | 装置: HOMEMADE PLUNGER / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 95 % / 凍結前の試料温度: 277 K 詳細: 3 microliters of sample was applied to the surface of the grid, blotted with Whatman 1 filter paper until 2 seconds after the liquid spot on the filter paper stopped spreading, and the grid ...詳細: 3 microliters of sample was applied to the surface of the grid, blotted with Whatman 1 filter paper until 2 seconds after the liquid spot on the filter paper stopped spreading, and the grid was plunged into a liquid ethane bath cooled by liquid nitrogen. |
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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 |
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顕微鏡 | モデル: FEI TITAN KRIOS |
電子銃 | 電子線源: ![]() |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD / 倍率(公称値): 105000 X / 倍率(補正後): 60024 X / 最大 デフォーカス(公称値): 1000 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 1000 nm / Calibrated defocus min: 300 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: 150 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: 1.4 sec. / 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) 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 12440 |
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 | 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 |
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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: 5424691 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: C1 (非対称) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 102983 / アルゴリズム: FOURIER SPACE 詳細: Non-uniform refinement and local filtering by resolution 対称性のタイプ: POINT | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | B value: 69.39 / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / Target criteria: Cross-correlation coefficient 詳細: We modeled DNA bases into sharpened density when possible. We modeled the DNA backbone into locally filtered density in low resolution areas. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | 3D fitting-ID: 1 / Source name: PDB / タイプ: experimental model
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