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- PDB-9ekb: Cryo-EM structure of apo-form human DNA polymerase delta -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9ekb
タイトルCryo-EM structure of apo-form human DNA polymerase delta
要素
  • (DNA polymerase delta subunit ...) x 3
  • DNA polymerase delta catalytic subunit
キーワードREPLICATION / DNA polymerase delta / human / cryo-EM
機能・相同性
機能・相同性情報


delta DNA polymerase complex / DNA synthesis involved in UV-damage excision repair / zeta DNA polymerase complex / nucleotide-excision repair complex / Cytosolic iron-sulfur cluster assembly / 3'-5'-DNA exonuclease activity / nucleotide-excision repair, DNA gap filling / Polymerase switching / Telomere C-strand (Lagging Strand) Synthesis / Processive synthesis on the lagging strand ...delta DNA polymerase complex / DNA synthesis involved in UV-damage excision repair / zeta DNA polymerase complex / nucleotide-excision repair complex / Cytosolic iron-sulfur cluster assembly / 3'-5'-DNA exonuclease activity / nucleotide-excision repair, DNA gap filling / Polymerase switching / Telomere C-strand (Lagging Strand) Synthesis / Processive synthesis on the lagging strand / DNA replication proofreading / Removal of the Flap Intermediate / Processive synthesis on the C-strand of the telomere / Polymerase switching on the C-strand of the telomere / Removal of the Flap Intermediate from the C-strand / Mismatch repair (MMR) directed by MSH2:MSH3 (MutSbeta) / Mismatch repair (MMR) directed by MSH2:MSH6 (MutSalpha) / aggresome / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素; 5'-リン酸モノエステル産生エンドデオキシリボヌクレアーゼ / error-free translesion synthesis / DNA biosynthetic process / DNA synthesis involved in DNA repair / DNA strand elongation involved in DNA replication / PCNA-Dependent Long Patch Base Excision Repair / fatty acid homeostasis / error-prone translesion synthesis / mismatch repair / response to UV / base-excision repair, gap-filling / positive regulation of endothelial cell proliferation / Gap-filling DNA repair synthesis and ligation in GG-NER / Termination of translesion DNA synthesis / Recognition of DNA damage by PCNA-containing replication complex / HDR through Homologous Recombination (HRR) / Dual Incision in GG-NER / DNA-templated DNA replication / Dual incision in TC-NER / Gap-filling DNA repair synthesis and ligation in TC-NER / cellular response to UV / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / protein-macromolecule adaptor activity / damaged DNA binding / DNA-directed DNA polymerase / DNA-directed DNA polymerase activity / DNA replication / DNA repair / nucleotide binding / chromatin binding / enzyme binding / DNA binding / zinc ion binding / nucleoplasm / nucleus / membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
DNA polymerase delta, subunit 4 / DNA polymerase delta, subunit 4 / DNA polymerase delta subunit 3 / DNA polymerase delta subunit 3 superfamily / DNA polymerase subunit Cdc27 / DNA polymerase delta subunit, OB-fold domain / DNA polymerase delta subunit 2, C-terminal domain / DNA polymerase delta subunit OB-fold domain / DNA polymerase delta/II small subunit family / C4-type zinc-finger of DNA polymerase delta ...DNA polymerase delta, subunit 4 / DNA polymerase delta, subunit 4 / DNA polymerase delta subunit 3 / DNA polymerase delta subunit 3 superfamily / DNA polymerase subunit Cdc27 / DNA polymerase delta subunit, OB-fold domain / DNA polymerase delta subunit 2, C-terminal domain / DNA polymerase delta subunit OB-fold domain / DNA polymerase delta/II small subunit family / C4-type zinc-finger of DNA polymerase delta / : / C4-type zinc-finger of DNA polymerase delta / DNA polymerase delta catalytic subunit-like, N-terminal domain / DNA polymerase alpha/delta/epsilon, subunit B / DNA polymerase alpha/epsilon subunit B / : / DNA polymerase family B, thumb domain / DNA polymerase family B signature. / DNA-directed DNA polymerase, family B, multifunctional domain / 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
IRON/SULFUR CLUSTER / DNA polymerase delta catalytic subunit / DNA polymerase delta subunit 2 / DNA polymerase delta subunit 3 / DNA polymerase delta subunit 4
類似検索 - 構成要素
生物種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: 3.65 Å
データ登録者Murakami, K.S. / Shin, Y.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM131860 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM147238 米国
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2025
タイトル: Cryo-EM structure of apo-form human DNA polymerase δ elucidates its minimal DNA synthesis activity without PCNA.
著者: Yeonoh Shin / Mark Hedglin / Katsuhiko S Murakami /
要旨: DNA polymerase δ (Pol δ) is a key enzyme in eukaryotic DNA replication and genome maintenance, essential for lagging strand synthesis, leading strand initiation, and DNA repair. While human Pol δ ...DNA polymerase δ (Pol δ) is a key enzyme in eukaryotic DNA replication and genome maintenance, essential for lagging strand synthesis, leading strand initiation, and DNA repair. While human Pol δ exhibits high activity and processivity in its holoenzyme form complexed with proliferating cell nuclear antigen (PCNA), it shows minimal DNA synthesis activity without PCNA, the molecular basis of which remains unclear. Here, we present the cryo-EM structure of the apo-form human Pol δ, comprising the catalytic subunit p125 and regulatory subunits p66, p50, and p12, at an overall resolution of 3.65 Å. We identified an acidic α-helix at the N terminus of p125, which occupies the single-stranded DNA-binding cavity within the polymerase domain in the apo-form Pol δ. This interaction likely inhibits DNA binding in the absence of PCNA, explaining the low activity of apo-form Pol δ. The acidic α-helix is absent in yeast Pol δ, providing a molecular explanation for species-specific differences in PCNA-independent Pol δ activity. These findings provide critical insights into the regulatory mechanisms of Pol δ and its reliance on PCNA for efficient DNA synthesis.
履歴
登録2024年12月2日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年2月5日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年3月12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.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name / _em_admin.last_update
改定 1.22025年4月2日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin / Item: _citation.journal_volume / _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 delta catalytic subunit
B: DNA polymerase delta subunit 2
C: DNA polymerase delta subunit 3
D: DNA polymerase delta subunit 4
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)240,4376
ポリマ－240,0204
非ポリマー4172
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 delta catalytic subunit / 3'-5' exodeoxyribonuclease / DNA polymerase subunit delta p125


分子量: 123785.922 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: POLD1, POLD / プラスミド: pET-POLD4/1 / 詳細 (発現宿主): Amp resistant / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21-codonplus (DE3)-RP
参照: UniProt: P28340, DNA-directed DNA polymerase, 加水分解酵素; エステル加水分解酵素; 5'-リン酸モノエステル産生エンドデオキシリボヌクレアーゼ

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DNA polymerase delta subunit ... , 3種, 3分子 BCD

#2: タンパク質 DNA polymerase delta subunit 2 / DNA polymerase delta subunit p50


分子量: 51338.168 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: POLD2 / プラスミド: pGBM-POLD2/3 / 詳細 (発現宿主): streptomycin resistant / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21-codonplus (DE3)-RP / 参照: UniProt: P49005
#3: タンパク質 DNA polymerase delta subunit 3 / DNA polymerase delta subunit C / DNA polymerase delta subunit p66 / DNA polymerase delta subunit p68


分子量: 51486.359 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: POLD3, KIAA0039 / プラスミド: pGBM-POLD2/3 / 詳細 (発現宿主): streptomycin resistant / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21-codonplus (DE3)-RP / 参照: UniProt: Q15054
#4: タンパク質 DNA polymerase delta subunit 4 / DNA polymerase delta subunit p12


分子量: 13409.202 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: C-terminal His6 tag was added from pET20(+) vector by inserting PolD4 gene at NdelI-XhoI digested sites
由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: POLD4, POLDS / プラスミド: pET-POLD4/1 / 詳細 (発現宿主): Amp resistant / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21-codonplus (DE3)-RP / 参照: UniProt: Q9HCU8

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非ポリマー , 2種, 2分子

#5: 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 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#6: 化合物 ChemComp-SF4 / IRON/SULFUR CLUSTER


分子量: 351.640 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Fe4S4 / 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: Human DNA polymerase delta / タイプ: COMPLEX / 詳細: Apo-form of the Human DNA polymerase delta / Entity ID: #1-#4 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.240692 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: BL21-codonplus (DE3)-RP / プラスミド: pET-POLD4/1 and pGBM-POLD2/3
緩衝液pH: 7.5
詳細: 10 mM HEPES-NaOH (pH 7.5), 120 mM NaCl, 2 % glycerol, 8 mM of CHAPSO
緩衝液成分濃度: 10 mM / 名称: Hepes / 式: Hepes-NaOH
試料濃度: 1.44 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: glow-discharged C-Flat Holey Carbon grid (CF-2/1-4Cu-50)
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 400 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil
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: TFS KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: OTHER
電子レンズモード: OTHER / 倍率（公称値）: 81000 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 / Cs: 2.7 mm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
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) / 実像数: 6915

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解析

EMソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: dev_5330 / 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: 3.65 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 114792 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
精密化交差検証法: NONE

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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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