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- PDB-9enq: HSV-1 DNA polymerase-processivity factor complex in exonuclease s... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9enq
タイトルHSV-1 DNA polymerase-processivity factor complex in exonuclease state active site with 1-bp DNA mismatch
要素
  • DNA (46-MER)
  • DNA (67-MER)
  • DNA polymerase catalytic subunit
キーワードTRANSFERASE / DNA / Polymerase / Complex
機能・相同性
機能・相同性情報


DNA polymerase activity / DNA polymerase complex / 5'-3' exonuclease activity / bidirectional double-stranded viral DNA replication / nucleotide-excision repair, DNA gap filling / DNA replication proofreading / 3'-5'-DNA exonuclease activity / ribonuclease H / SOS response / base-excision repair, gap-filling ...DNA polymerase activity / DNA polymerase complex / 5'-3' exonuclease activity / bidirectional double-stranded viral DNA replication / nucleotide-excision repair, DNA gap filling / DNA replication proofreading / 3'-5'-DNA exonuclease activity / ribonuclease H / SOS response / base-excision repair, gap-filling / RNA-DNA hybrid ribonuclease activity / 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 catalytic subunit Pol, C-terminal / DNA polymerase catalytic subunit Pol / DNA polymerase family B, thumb 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-directed DNA polymerase, family B, multifunctional domain / DNA polymerase, palm domain superfamily ...DNA polymerase catalytic subunit Pol, C-terminal / DNA polymerase catalytic subunit Pol / DNA polymerase family B, thumb 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-directed DNA polymerase, family B, multifunctional 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 catalytic subunit
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: 2.12 Å
データ登録者Gustavsson, E. / Grunewald, K. / Elias, P. / Hallberg, B.M.
資金援助 スウェーデン, ドイツ, 2件
組織認可番号国
Swedish Research Council2017-06702 スウェーデン
German Research Foundation (DFG)152/772-1|152/774-1|152/775-1|152/776-1|152/777-1 FUGG ドイツ
引用ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2024
タイトル: Dynamics of the Herpes simplex virus DNA polymerase holoenzyme during DNA synthesis and proof-reading revealed by Cryo-EM.
著者: Emil Gustavsson / Kay Grünewald / Per Elias / B Martin Hällberg /
要旨: Herpes simplex virus 1 (HSV-1), a double-stranded DNA virus, replicates using seven essential proteins encoded by its genome. Among these, the UL30 DNA polymerase, complexed with the UL42 ...Herpes simplex virus 1 (HSV-1), a double-stranded DNA virus, replicates using seven essential proteins encoded by its genome. Among these, the UL30 DNA polymerase, complexed with the UL42 processivity factor, orchestrates leading and lagging strand replication of the 152 kb viral genome. UL30 polymerase is a prime target for antiviral therapy, and resistance to current drugs can arise in immunocompromised individuals. Using electron cryo-microscopy (cryo-EM), we unveil the dynamic changes of the UL30/UL42 complex with DNA in three distinct states. First, a pre-translocation state with an open fingers domain ready for nucleotide incorporation. Second, a halted elongation state where the fingers close, trapping dATP in the dNTP pocket. Third, a DNA-editing state involving significant conformational changes to allow DNA realignment for exonuclease activity. Additionally, the flexible UL30 C-terminal domain interacts with UL42, forming an extended positively charged surface binding to DNA, thereby enhancing processive synthesis. These findings highlight substantial structural shifts in the polymerase and its DNA interactions during replication, offering insights for future antiviral drug development.
履歴
登録2024年3月13日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02024年5月29日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年6月5日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
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_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID

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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 catalytic subunit
C: DNA (46-MER)
D: DNA (67-MER)
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)171,6295
ポリマ－171,5493
非ポリマー802
水1267
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

#1: タンパク質 DNA polymerase catalytic subunit


分子量: 136683.844 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Human alphaherpesvirus 1 strain KOS (ヘルペスウイルス)
遺伝子: UL30
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P04293, DNA-directed DNA polymerase, ribonuclease H
#2: DNA鎖 DNA (46-MER)


分子量: 13963.080 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#3: DNA鎖 DNA (67-MER)


分子量: 20902.295 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#4: 化合物 ChemComp-CA / CALCIUM ION / カルシウムジカチオン


分子量: 40.078 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Ca / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#5: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 7 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O
研究の焦点であるリガンドがあるかY

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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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1HSV-1 DNA polymerase-processivity factor complex in exonuclease state with 1-bp DNA mismatchCOMPLEX#1-#30RECOMBINANT
2DNA polymerase-processivity factorCOMPLEX#11RECOMBINANT
3DNACOMPLEX#2-#31RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22Human alphaherpesvirus 1 strain KOS (ヘルペスウイルス)10306
33synthetic construct (人工物)32630
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)7108
33synthetic construct (人工物)32630
緩衝液pH: 7.8 / 詳細: 20mM HEPES pH7.8, 150mM NaCl, 5mM CaCl2, 2mM DTT
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mMHEPESC8H18N2O4S1
2150 mMsodium chlorideNaCl1
35 mMcalcium chlorideCaCl21
42 mMDTTC4H10O2S21
試料濃度: 0.4 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: UltrAuFoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE-PROPANE / 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）: 165000 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）: 300 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 70 µm
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: 58 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
ID名称バージョンカテゴリ
1cryoSPARC4.4粒子像選択
2EPU画像取得
4CTFFIND4.1CTF補正
7Coot0.9.8.92モデルフィッティング
9Coot0.9.8.92モデル精密化
10cryoSPARC4.4初期オイラー角割当
11cryoSPARC4.4最終オイラー角割当
13cryoSPARC4.4３次元再構成
CTF補正タイプ: NONE
3次元再構成解像度: 2.12 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 163943 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築PDB-ID: 7LUF

7luf


Accession code: 7LUF / Source name: PDB / タイプ: experimental model
精密化解像度: 2.12→2.12 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.885 / WRfactor Rwork: 0.316 / SU B: 3.974 / SU ML: 0.092 / Average fsc free: 0 / Average fsc overall: 0.8025 / Average fsc work: 0.8025 / ESU R: 0.117 / 詳細: Hydrogens have been added in their riding positions
Rfactor反射数%反射
Rwork0.3158 206333 -
all0.316 --
Rfree--0 %
obs--100 %
溶媒の処理溶媒モデル: NONE
原子変位パラメータBiso mean: 57.716 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev idealDev ideal target数
ELECTRON MICROSCOPYr_bond_refined_d0.0060.0125884
ELECTRON MICROSCOPYr_bond_other_d00.0165495
ELECTRON MICROSCOPYr_angle_refined_deg1.4191.8338003
ELECTRON MICROSCOPYr_angle_other_deg0.51.74912619
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_1_deg6.225708
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_2_deg8.495549
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_other_2_deg10.18913.5717
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_3_deg10.94810941
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_6_deg15.18910268
ELECTRON MICROSCOPYr_chiral_restr0.0750.2878
ELECTRON MICROSCOPYr_gen_planes_refined0.0050.026925
ELECTRON MICROSCOPYr_gen_planes_other0.0010.021415
ELECTRON MICROSCOPYr_nbd_refined0.2010.2845
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_nbd_other0.1740.24449
ELECTRON MICROSCOPYr_nbtor_refined0.1680.22769
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_nbtor_other0.0710.22895
ELECTRON MICROSCOPYr_xyhbond_nbd_refined0.1320.279
ELECTRON MICROSCOPYr_metal_ion_refined0.1020.22
ELECTRON MICROSCOPYr_mcbond_it4.1955.1282836
ELECTRON MICROSCOPYr_mcbond_other4.1955.1282836
ELECTRON MICROSCOPYr_mcangle_it6.9049.2653543
ELECTRON MICROSCOPYr_mcangle_other6.9039.2643544
ELECTRON MICROSCOPYr_scbond_it5.5216.5263048
ELECTRON MICROSCOPYr_scbond_other5.5176.5263048
ELECTRON MICROSCOPYr_scangle_it9.46411.6284460
ELECTRON MICROSCOPYr_scangle_other9.46311.6334461
ELECTRON MICROSCOPYr_lrange_it16.31365.05723742
ELECTRON MICROSCOPYr_lrange_other16.30165.06423734
LS精密化 シェル

Refine-ID: ELECTRON MICROSCOPY / Num. reflection Rfree: _ / Total num. of bins used: 20 / % reflection obs: 100 %

解像度 (Å)Rfactor RworkNum. reflection RworkRfactor allNum. reflection allFsc workWRfactor Rwork
2.1-2.1550.777152840.777152840.470.777
2.155-2.2140.543148810.543148810.5680.543
2.214-2.2780.498144570.498144570.6320.498
2.278-2.3480.459140210.459140210.7050.459
2.348-2.4250.429137040.429137040.7410.429
2.425-2.510.374131200.374131200.7930.374
2.51-2.6050.333127220.333127220.8380.333
2.605-2.7110.309121490.309121490.8620.309
2.711-2.8310.298117780.298117780.890.298
2.831-2.9690.292112570.292112570.9150.292
2.969-3.130.29106470.29106470.9220.29
3.13-3.320.265100930.265100930.9370.265
3.32-3.5490.24894350.24894350.9460.248
3.549-3.8330.23588540.23588540.9480.235
3.833-4.1980.21381090.21381090.9530.213
4.198-4.6930.20173090.20173090.9550.201
4.693-5.4170.264980.264980.9490.2
5.417-6.6320.33254470.33254470.9060.332
6.632-9.3640.36142400.36142400.8960.361
9.364-1200.47423280.47423280.9620.474

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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://pdbjlvh1.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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