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- PDB-9ggb: Structure of the G848S mutant of human mitochondrial DNA polymera... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9ggb
タイトルStructure of the G848S mutant of human mitochondrial DNA polymerase gamma in complex with PZL-A
要素
  • (DNA polymerase subunit gamma- ...) x 2
  • DNA (primer strand)
  • DNA (template strand)
キーワードTRANSFERASE/DNA / Mitochondrial DNA polymerase / activator / TRANSFERASE-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


gamma DNA polymerase complex / mitochondrial chromosome / mitochondrial DNA replication / Strand-asynchronous mitochondrial DNA replication / positive regulation of DNA-directed DNA polymerase activity / DNA replication proofreading / single-stranded DNA 3'-5' DNA exonuclease activity / 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 / DNA metabolic process / DNA polymerase processivity factor activity ...gamma DNA polymerase complex / mitochondrial chromosome / mitochondrial DNA replication / Strand-asynchronous mitochondrial DNA replication / positive regulation of DNA-directed DNA polymerase activity / DNA replication proofreading / single-stranded DNA 3'-5' DNA exonuclease activity / 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 / DNA metabolic process / DNA polymerase processivity factor activity / mitochondrial nucleoid / 付加脱離酵素（リアーゼ）; 炭素-酸素リアーゼ類; その他の炭素-酸素リアーゼ / 5'-deoxyribose-5-phosphate lyase activity / base-excision repair, gap-filling / DNA polymerase binding / 3'-5' exonuclease activity / Transcriptional activation of mitochondrial biogenesis / base-excision repair / DNA-templated DNA replication / protease binding / double-stranded DNA binding / in utero embryonic development / DNA-directed DNA polymerase / DNA-directed DNA polymerase activity / mitochondrial matrix / intracellular membrane-bounded organelle / chromatin binding / protein-containing complex / mitochondrion / DNA binding / identical protein binding / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
DNA-directed DNA-polymerase, family A, mitochondria / DNA mitochondrial polymerase, exonuclease domain / POLG2, C-terminal / : / DNA mitochondrial polymerase exonuclease domain / Glycyl-tRNA synthetase/DNA polymerase subunit gamma-2 / Anticodon-binding / Anticodon binding domain / Anticodon-binding domain superfamily / DNA-directed DNA polymerase, family A, conserved site ...DNA-directed DNA-polymerase, family A, mitochondria / DNA mitochondrial polymerase, exonuclease domain / POLG2, C-terminal / : / DNA mitochondrial polymerase exonuclease domain / Glycyl-tRNA synthetase/DNA polymerase subunit gamma-2 / Anticodon-binding / Anticodon binding domain / Anticodon-binding domain superfamily / DNA-directed DNA polymerase, family A, conserved site / DNA polymerase family A signature. / DNA-directed DNA polymerase, family A, palm domain / DNA polymerase A domain / Class II Aminoacyl-tRNA synthetase/Biotinyl protein ligase (BPL) and lipoyl protein ligase (LPL) / Ribonuclease H-like superfamily / DNA/RNA polymerase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
: / 2'-DEOXYCYTIDINE-5'-TRIPHOSPHATE / DNA / DNA (> 10) / DNA polymerase subunit gamma-1 / DNA polymerase subunit gamma-2
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
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: 2.63 Å
データ登録者Valenzuela, S. / Falkenberg, M.
資金援助 スウェーデン, 3件
組織認可番号国
Swedish Research Council スウェーデン
Knut and Alice Wallenberg Foundation スウェーデン
Cancerfonden スウェーデン
引用ジャーナル: Nature / 年: 2025
タイトル: Small molecules restore mutant mitochondrial DNA polymerase activity.
著者: Sebastian Valenzuela / Xuefeng Zhu / Bertil Macao / Mattias Stamgren / Carol Geukens / Paul S Charifson / Gunther Kern / Emily Hoberg / Louise Jenninger / Anja V Gruszczyk / Seoeun Lee / ...著者: Sebastian Valenzuela / Xuefeng Zhu / Bertil Macao / Mattias Stamgren / Carol Geukens / Paul S Charifson / Gunther Kern / Emily Hoberg / Louise Jenninger / Anja V Gruszczyk / Seoeun Lee / Katarina A S Johansson / Javier Miralles Fusté / Yonghong Shi / S Jordan Kerns / Laleh Arabanian / Gabriel Martinez Botella / Sofie Ekström / Jeremy Green / Andrew M Griffin / Carlos Pardo-Hernández / Thomas A Keating / Barbara Küppers-Munther / Nils-Göran Larsson / Cindy Phan / Viktor Posse / Juli E Jones / Xie Xie / Simon Giroux / Claes M Gustafsson / Maria Falkenberg /
要旨: Mammalian mitochondrial DNA (mtDNA) is replicated by DNA polymerase γ (POLγ), a heterotrimeric complex consisting of a catalytic POLγA subunit and two accessory POLγB subunits. More than 300 ...Mammalian mitochondrial DNA (mtDNA) is replicated by DNA polymerase γ (POLγ), a heterotrimeric complex consisting of a catalytic POLγA subunit and two accessory POLγB subunits. More than 300 mutations in POLG, the gene encoding the catalytic subunit, have been linked to severe, progressive conditions with high rates of morbidity and mortality, for which no treatment exists. Here we report on the discovery and characterization of PZL-A, a first-in-class small-molecule activator of mtDNA synthesis that is capable of restoring function to the most common mutant variants of POLγ. PZL-A binds to an allosteric site at the interface between the catalytic POLγA subunit and the proximal POLγB subunit, a region that is unaffected by nearly all disease-causing mutations. The compound restores wild-type-like activity to mutant forms of POLγ in vitro and activates mtDNA synthesis in cells from paediatric patients with lethal POLG disease, thereby enhancing biogenesis of the oxidative phosphorylation machinery and cellular respiration. Our work demonstrates that a small molecule can restore function to mutant DNA polymerases, offering a promising avenue for treating POLG disorders and other severe conditions linked to depletion of mtDNA.
履歴
登録2024年8月13日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02025年4月16日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年4月23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.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _em_admin.last_update
改定 1.22025年6月25日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _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 subunit gamma-1
B: DNA polymerase subunit gamma-2
C: DNA polymerase subunit gamma-2
P: DNA (primer strand)
T: DNA (template strand)
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)265,3388
ポリマ－264,4625
非ポリマー8763
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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DNA polymerase subunit gamma- ... , 2種, 3分子 ABC

#1: タンパク質 DNA polymerase subunit gamma-1 / 3'-5' exodeoxyribonuclease / 5'-deoxyribose-phosphate lyase / Mitochondrial DNA polymerase ...3'-5' exodeoxyribonuclease / 5'-deoxyribose-phosphate lyase / Mitochondrial DNA polymerase catalytic subunit / PolG-alpha


分子量: 138074.672 Da / 分子数: 1 / 変異: G848S / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: G848S mutant / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: POLG, MDP1, POLG1, POLGA
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P54098, 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, ...参照: UniProt: P54098, 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, 付加脱離酵素（リアーゼ）; 炭素-酸素リアーゼ類; その他の炭素-酸素リアーゼ
#2: タンパク質 DNA polymerase subunit gamma-2 / DNA polymerase gamma accessory 55 kDa subunit / p55 / Mitochondrial DNA polymerase accessory ...DNA polymerase gamma accessory 55 kDa subunit / p55 / Mitochondrial DNA polymerase accessory subunit / MtPolB / PolG-beta


分子量: 53229.684 Da / 分子数: 2 / 変異: A169T / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: A169T (Single Nucleotide Polymorphism) / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: POLG2, MTPOLB
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: Q9UHN1

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DNA鎖 , 2種, 2分子 PT

#3: DNA鎖 DNA (primer strand)


分子量: 7764.998 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#4: DNA鎖 DNA (template strand)


分子量: 12162.783 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-CA / CALCIUM ION / カルシウムジカチオン


分子量: 40.078 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Ca / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#6: 化合物 ChemComp-DCP / 2'-DEOXYCYTIDINE-5'-TRIPHOSPHATE / dCTP


分子量: 467.157 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C9H16N3O13P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#7: 化合物 ChemComp-A1IK1 / 1-[(4S)-8-chloranyl-3,4-dihydro-2H-chromen-4-yl]-3-(1-phenylpyrazol-3-yl)urea


分子量: 368.817 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C19H17ClN4O2 / 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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1Structure of the G848S mutant of human mitochondrial DNA polymerase gamma in complex with PZL-ACOMPLEX#1-#40MULTIPLE SOURCES
2DNA polymerase gammaCOMPLEX#1-#21RECOMBINANT
3DNACOMPLEX#3-#41RECOMBINANT
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22Homo sapiens (ヒト)9606
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: 7.5
試料包埋: 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: COPPER / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R2/1
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 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: TFS 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）: 2200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm / Cs: 2.7 mm
撮影電子線照射量: 40 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
1cryoSPARC4.3.1.粒子像選択
2EPU画像取得
4cryoSPARC4.3.1.CTF補正
10cryoSPARC4.3.1.初期オイラー角割当
11cryoSPARC4.3.1.最終オイラー角割当
13cryoSPARC4.3.1.３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 2.63 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 893791 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00314371
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.46519641
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d12.8155361
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.042100
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0042388

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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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