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- PDB-9c52: Cryo-EM structure of the Strand displacement Complex (I) of Yeast... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9c52
タイトルCryo-EM structure of the Strand displacement Complex (I) of Yeast Mitochondrial DNA polymerase Gamma (MIP1) with downstream DNA
要素
  • DNA polymerase gamma
  • Non-Template DNA
  • Primer DNA
  • Template DNA
キーワードTransferase/DNA / Mitochondrial DNA Polymerase Gamma / Strand displacement complex / MIP1 / REPLICATION / Helicase independent DNA polymerase / Transferase-DNA complex
機能・相同性3'-DEOXYTHYMIDINE-5'-MONOPHOSPHATE / 2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE / DNA / DNA (> 10) / :
機能・相同性情報
生物種Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
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: 2.64 Å
データ登録者Nayak, A.R. / Sokolova, V.O. / Sillamaa, S. / Sedmen, J. / Temiakov, D.
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)NIH GM131832 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2025
タイトル: Structural basis for intrinsic strand displacement activity of mitochondrial DNA polymerase.
著者: Ashok R Nayak / Viktoriia Sokolova / Sirelin Sillamaa / Karl Herbine / Juhan Sedman / Dmitry Temiakov /
要旨: Members of the Pol A family of DNA polymerases, found across all domains of life, utilize various strategies for DNA strand separation during replication. In higher eukaryotes, mitochondrial DNA ...Members of the Pol A family of DNA polymerases, found across all domains of life, utilize various strategies for DNA strand separation during replication. In higher eukaryotes, mitochondrial DNA polymerase γ relies on the replicative helicase TWINKLE, whereas the yeast ortholog, Mip1, can unwind DNA independently. Using Mip1 as a model, we present a series of high-resolution cryo-EM structures that capture the process of DNA strand displacement. Our data reveal previously unidentified structural elements that facilitate the unwinding of the downstream DNA duplex. Yeast cells harboring Mip1 variants defective in strand displacement exhibit impaired oxidative phosphorylation and loss of mtDNA, corroborating the structural observations. This study provides a molecular basis for the intrinsic strand displacement activity of Mip1 and illuminates the distinct unwinding mechanisms utilized by Pol A family DNA polymerases.
履歴
登録2024年6月5日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年3月19日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年3月26日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin
Item: _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed ..._citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _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 polymerase gamma
N: Non-Template DNA
T: Template DNA
P: Primer DNA
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)169,6737
ポリマ－168,8514
非ポリマー8223
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 , 1種, 1分子 A

#1: タンパク質 DNA polymerase gamma


分子量: 141745.438 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
遺伝子: MIP1, GI527_G0005701 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: A0A8H4BW69, DNA-directed DNA polymerase

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DNA鎖 , 3種, 3分子 NTP

#2: DNA鎖 Non-Template DNA


分子量: 7078.555 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#3: DNA鎖 Template DNA


分子量: 12854.218 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#4: DNA鎖 Primer DNA


分子量: 7172.610 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)

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非ポリマー , 3種, 3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: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg
#6: 化合物 ChemComp-DTP / 2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE / dATP


分子量: 491.182 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H16N5O12P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#7: 化合物 ChemComp-2DT / 3'-DEOXYTHYMIDINE-5'-MONOPHOSPHATE / 2',3'-DIDEOXYTHYMIDINE-5'-MONOPHOSPHATE / 3′-デオキシチミジン5′-りん酸


タイプ: DNA linking / 分子量: 306.209 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H15N2O7P / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY
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: Cryo-EM map of the Strand displacement Complex (II) of Yeast Mitochondrial DNA polymerase Gamma
タイプ: COMPLEX
詳細: Strand displacement complex of yeast Mitochondrial DNA polymerase Gamma (MIP1) wild type assembled on a primer-template and a downstream non-template strand.
Entity ID: #1-#4 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.142 MDa / 実験値: YES
由来(天然)生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 7.9 / 詳細: 10 mM Tris-HCL, 100 mM NaCL, 10 mM DTT, 5 mM MgCl2
試料濃度: 0.57 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: A 4 uM strand displacement complex was assembled with wild-type Mip1 and a DNA scaffold with primer, template, and non-template strands, mixed in equal millimolar ratio. The primer strand was ...詳細: A 4 uM strand displacement complex was assembled with wild-type Mip1 and a DNA scaffold with primer, template, and non-template strands, mixed in equal millimolar ratio. The primer strand was extended by three nucleotides with 1 mM dGTP and chain terminated with 1 mM di-deoxy TTP. 1 mM dATP was added before plunge freezing.
試料支持グリッドの材料: 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: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 95 % / 凍結前の試料温度: 277 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 / 倍率（公称値）: 105000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 1500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 500 nm / Cs: 2.7 mm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 60 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 14819
電子光学装置エネルギーフィルタースリット幅: 10 eV

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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
2EPU3.7画像取得
7Coot0.9.8.5モデルフィッティング
9cryoSPARC4.4初期オイラー角割当
10cryoSPARC4.4最終オイラー角割当
11cryoSPARC4.4分類
12cryoSPARC4.4３次元再構成
13PHENIX1.21rc1_5127モデル精密化
画像処理詳細: Falcon 4i
CTF補正詳細: Patch CTF estimation in cryoSPARC. / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 9600000
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 2.64 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 346877 / クラス平均像の数: 1 / 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Accession code: AF-P15801-F1 / Chain residue range: 1-1254 / Source name: AlphaFold / タイプ: in silico model
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0039494
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.6213101
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d20.1521627
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0431440
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0051483

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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)

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  • 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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