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- PDB-9i3i: Cryo-EM structure of the MCM-ORC (MO) complex featuring an ORC2 r... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9i3i
タイトルCryo-EM structure of the MCM-ORC (MO) complex featuring an ORC2 regulatory domain involved in cell cycle regulation of MCM-DH loading for DNA replication.
要素
  • (DNA (88-MER)) x 2
  • (DNA replication licensing factor ...) x 5
  • (Origin recognition complex subunit ...) x 6
  • Minichromosome maintenance protein 5
キーワードREPLICATION / DNA Replication / Origin licensing / MCM2-7 helicase / Origin Recognition Complex / CDK / cell cycle
機能・相同性
機能・相同性情報


CDC6 association with the ORC:origin complex / Cul8-RING ubiquitin ligase complex / maintenance of rDNA / MCM core complex / Assembly of the pre-replicative complex / Switching of origins to a post-replicative state / MCM complex binding / nuclear DNA replication / premeiotic DNA replication / Assembly of the ORC complex at the origin of replication ...CDC6 association with the ORC:origin complex / Cul8-RING ubiquitin ligase complex / maintenance of rDNA / MCM core complex / Assembly of the pre-replicative complex / Switching of origins to a post-replicative state / MCM complex binding / nuclear DNA replication / premeiotic DNA replication / Assembly of the ORC complex at the origin of replication / replication fork protection complex / nuclear origin of replication recognition complex / pre-replicative complex assembly involved in nuclear cell cycle DNA replication / mitotic DNA replication / Activation of the pre-replicative complex / CMG complex / nuclear pre-replicative complex / nucleosome organization / Activation of ATR in response to replication stress / DNA replication preinitiation complex / MCM complex / mitotic DNA replication checkpoint signaling / double-strand break repair via break-induced replication / mitotic DNA replication initiation / single-stranded DNA helicase activity / regulation of DNA-templated DNA replication initiation / silent mating-type cassette heterochromatin formation / DNA strand elongation involved in DNA replication / Orc1 removal from chromatin / nuclear replication fork / regulation of DNA replication / DNA replication origin binding / DNA replication initiation / subtelomeric heterochromatin formation / nucleosome binding / DNA helicase activity / transcription elongation by RNA polymerase II / helicase activity / heterochromatin formation / single-stranded DNA binding / DNA helicase / chromosome, telomeric region / DNA replication / DNA damage response / chromatin binding / ATP hydrolysis activity / zinc ion binding / nucleoplasm / ATP binding / metal ion binding / nucleus / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Origin recognition complex, subunit 6, fungi / : / Origin recognition complex subunit 1 C-terminal winged HTH domain / Origin recognition complex, subunit 6 / Origin recognition complex subunit 6 (ORC6) / Origin recognition complex subunit 4 / Origin recognition complex, subunit 3 / Origin recognition complex, subunit 5 / Origin recognition complex subunit 4, C-terminal / Origin recognition complex subunit 3, winged helix C-terminal ...Origin recognition complex, subunit 6, fungi / : / Origin recognition complex subunit 1 C-terminal winged HTH domain / Origin recognition complex, subunit 6 / Origin recognition complex subunit 6 (ORC6) / Origin recognition complex subunit 4 / Origin recognition complex, subunit 3 / Origin recognition complex, subunit 5 / Origin recognition complex subunit 4, C-terminal / Origin recognition complex subunit 3, winged helix C-terminal / Origin recognition complex subunit 3, N-terminal / : / : / Origin recognition complex (ORC) subunit 3 N-terminus / Origin recognition complex (ORC) subunit 4 C-terminus / Origin recognition complex (ORC) subunit 5 C-terminus / Origin recognition complex winged helix C-terminal / ORC5, lid domain / Orc1-like, AAA ATPase domain / : / : / Origin recognition complex subunit 2 RecA-like domain / ORC2 WHD / AAA ATPase domain / Origin recognition complex, subunit 2 / AAA lid domain / AAA lid domain / : / : / MCM3 winged helix domain / : / MCM5, C-terminal domain / DNA replication licensing factor MCM7, winged helix / DNA replication licensing factor Mcm5 / MCM4, winged helix domain / DNA replication licensing factor Mcm3 / Mini-chromosome maintenance complex protein 4 / : / MCM3-like, winged helix domain / DNA replication licensing factor Mcm6 / DNA replication licensing factor Mcm7 / Mcm6, C-terminal winged-helix domain / MCM6 C-terminal winged-helix domain / DNA replication licensing factor Mcm2 / Mini-chromosome maintenance protein 2 / Mini-chromosome maintenance, conserved site / MCM family signature. / Bromo adjacent homology domain / BAH domain / Bromo adjacent homology (BAH) domain / MCM N-terminal domain / Bromo adjacent homology (BAH) domain superfamily / MCM N-terminal domain / BAH domain profile. / MCM OB domain / MCM OB domain / Mini-chromosome maintenance protein / MCM, AAA-lid domain / MCM P-loop domain / MCM AAA-lid domain / MCM family domain profile. / minichromosome maintenance proteins / MCM domain / ATPase family associated with various cellular activities (AAA) / ATPase, AAA-type, core / EF-Hand 1, calcium-binding site / Winged helix-like DNA-binding domain superfamily / Nucleic acid-binding, OB-fold / ATPases associated with a variety of cellular activities / AAA+ ATPase domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / DNA / DNA (> 10) / DNA replication licensing factor MCM3 / DNA replication licensing factor MCM2 / Minichromosome maintenance protein 5 / DNA replication licensing factor MCM4 / Origin recognition complex subunit 2 / DNA replication licensing factor MCM7 ...ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / DNA / DNA (> 10) / DNA replication licensing factor MCM3 / DNA replication licensing factor MCM2 / Minichromosome maintenance protein 5 / DNA replication licensing factor MCM4 / Origin recognition complex subunit 2 / DNA replication licensing factor MCM7 / Origin recognition complex subunit 6 / Origin recognition complex subunit 5 / DNA replication licensing factor MCM6 / Origin recognition complex subunit 1 / Origin recognition complex subunit 3 / Origin recognition complex subunit 4
類似検索 - 構成要素
生物種Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母)
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: 4.4 Å
データ登録者Miller, T.C.R. / Lim, C.T. / Diffley, J.F.X. / Costa, A.
資金援助 英国, European Union, デンマーク, 6件
組織認可番号国
Wellcome TrustFC0010065 英国
Medical Research Council (MRC, United Kingdom)FC0010065 英国
Cancer Research UKFC0010065 英国
European Research Council (ERC)820102European Union
Novo Nordisk FoundationNNF22OC0073571 デンマーク
The Carlsberg FoundationCF21_0571 デンマーク
引用
ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2025
タイトル: Cell cycle regulation has shaped replication origins in budding yeast.
著者: Chew Theng Lim / Thomas C R Miller / Kang Wei Tan / Saurabh Talele / Anne Early / Philip East / Humberto Sánchez / Nynke H Dekker / Alessandro Costa / John F X Diffley /
要旨: Eukaryotic DNA replication initiates from genomic loci known as origins. At budding yeast origins like ARS1, a double hexamer (DH) of the MCM replicative helicase is assembled by origin recognition ...Eukaryotic DNA replication initiates from genomic loci known as origins. At budding yeast origins like ARS1, a double hexamer (DH) of the MCM replicative helicase is assembled by origin recognition complex (ORC), Cdc6 and Cdt1 by sequential hexamer loading from two opposed ORC binding sites. Cyclin-dependent kinase (CDK) inhibits DH assembly, which prevents re-replication by restricting helicase loading to the G1 phase. Here, we show that an intrinsically disordered region (IDR) in the Orc2 subunit promotes interaction between ORC and the first loaded, closed-ring MCM hexamer (the MCM-ORC (MO) intermediate). CDK-dependent phosphorylation of this IDR blocks MO formation and DH assembly. We show that MO stabilizes ORC at lower-affinity binding sites required for second hexamer loading. Origins comprising two high-affinity ORC sites can assemble DH efficiently without MO by independently loading single hexamers. Strikingly, these origins escape CDK inhibition in vitro and in vivo. Our work reveals mechanistic plasticity in MCM loading with implications for understanding how CDK regulation has shaped yeast origin evolution and how natural, strong origins might escape cell cycle regulation. We also identify key steps common to loading pathways, with implications for understanding how MCM is loaded in other eukaryotes.
#1: ジャーナル: Nature / 年: 2019
タイトル: Mechanism of head-to-head MCM double-hexamer formation revealed by cryo-EM.
著者: Thomas C R Miller / Julia Locke / Julia F Greiwe / John F X Diffley / Alessandro Costa /
要旨: In preparation for bidirectional DNA replication, the origin recognition complex (ORC) loads two hexameric MCM helicases to form a head-to-head double hexamer around DNA. The mechanism of MCM double- ...In preparation for bidirectional DNA replication, the origin recognition complex (ORC) loads two hexameric MCM helicases to form a head-to-head double hexamer around DNA. The mechanism of MCM double-hexamer formation is debated. Single-molecule experiments have suggested a sequential mechanism, in which the ORC-dependent loading of the first hexamer drives the recruitment of the second hexamer. By contrast, biochemical data have shown that two rings are loaded independently via the same ORC-mediated mechanism, at two inverted DNA sites. Here we visualize MCM loading using time-resolved electron microscopy, and identify intermediates in the formation of the double hexamer. We confirm that both hexamers are recruited via the same interaction that occurs between ORC and the C-terminal domains of the MCM helicases. Moreover, we identify the mechanism of coupled MCM loading. The loading of the first MCM hexamer around DNA creates a distinct interaction site, which promotes the engagement of ORC at the N-terminal homodimerization interface of MCM. In this configuration, ORC is poised to direct the recruitment of the second hexamer in an inverted orientation, which is suitable for the formation of the double hexamer. Our results therefore reconcile the two apparently contrasting models derived from single-molecule experiments and biochemical data.
履歴
登録2025年1月23日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02025年6月25日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年7月16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_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year

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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: Origin recognition complex subunit 1
B: Origin recognition complex subunit 2
C: Origin recognition complex subunit 3
D: Origin recognition complex subunit 4
E: Origin recognition complex subunit 5
F: Origin recognition complex subunit 6
2: DNA replication licensing factor MCM2
3: DNA replication licensing factor MCM3
4: DNA replication licensing factor MCM4
5: Minichromosome maintenance protein 5
6: DNA replication licensing factor MCM6
7: DNA replication licensing factor MCM7
X: DNA (88-MER)
Y: DNA (88-MER)
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)1,086,94329
ポリマ－1,083,31314
非ポリマー3,63015
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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Origin recognition complex subunit ... , 6種, 6分子 ABCDEF

#1: タンパク質 Origin recognition complex subunit 1 / Origin recognition complex 120 kDa subunit


分子量: 108612.922 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: N-terminus contains a CBP-TEV purification tag.
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母)
遺伝子: ORC1, YML065W / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母) / 参照: UniProt: P54784
#2: タンパク質 Origin recognition complex subunit 2 / Origin recognition complex 71 kDa subunit


分子量: 71342.180 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母)
遺伝子: ORC2, RRR1, SIR5, YBR060C, YBR0523 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母) / 参照: UniProt: P32833
#3: タンパク質 Origin recognition complex subunit 3 / Origin recognition complex 62 kDa subunit


分子量: 72161.766 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母)
遺伝子: ORC3, OAF1, OIF1, YLL004W, L1365 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母) / 参照: UniProt: P54790
#4: タンパク質 Origin recognition complex subunit 4 / Origin recognition complex 56 kDa subunit


分子量: 60772.152 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母)
遺伝子: ORC4, YPR162C, P9325.5 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母) / 参照: UniProt: P54791
#5: タンパク質 Origin recognition complex subunit 5 / Origin recognition complex 53 kDa subunit


分子量: 55347.168 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母)
遺伝子: ORC5, YNL261W, N0834 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母) / 参照: UniProt: P50874
#6: タンパク質 Origin recognition complex subunit 6 / ACS-associated protein 1 / Origin recognition complex 50 kDa subunit


分子量: 50369.531 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母)
遺伝子: ORC6, AAP1, YHR118C / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母) / 参照: UniProt: P38826

-
DNA replication licensing factor ... , 5種, 5分子 23467

#7: タンパク質 DNA replication licensing factor MCM2 / Minichromosome maintenance protein 2


分子量: 98911.539 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母)
遺伝子: MCM2, YBL023C, YBL0438 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母) / 参照: UniProt: P29469, DNA helicase
#8: タンパク質 DNA replication licensing factor MCM3 / Minichromosome maintenance protein 3


分子量: 111720.242 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: N-terminus contains a CBP-TEV purification tag
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母)
遺伝子: MCM3, YEL032W, SYGP-ORF23 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母) / 参照: UniProt: P24279, DNA helicase
#9: タンパク質 DNA replication licensing factor MCM4 / Cell division control protein 54


分子量: 105138.375 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母)
遺伝子: MCM4, CDC54, HCD21, YPR019W, YP9531.13 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母) / 参照: UniProt: P30665, DNA helicase
#11: タンパク質 DNA replication licensing factor MCM6 / Minichromosome maintenance protein 6


分子量: 113110.211 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母)
遺伝子: MCM6, YGL201C / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母) / 参照: UniProt: P53091, DNA helicase
#12: タンパク質 DNA replication licensing factor MCM7 / Cell division control protein 47 / Minichromosome maintenance protein 7


分子量: 95049.875 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母)
遺伝子: MCM7, CDC47, YBR202W, YBR1441 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母) / 参照: UniProt: P38132, DNA helicase

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タンパク質 , 1種, 1分子 5

#10: タンパク質 Minichromosome maintenance protein 5 / Cell division control protein 46


分子量: 86505.734 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母)
遺伝子: MCM5, CDC46, YLR274W, L9328.1 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母) / 参照: UniProt: P29496, DNA helicase

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DNA鎖 , 2種, 2分子 XY

#13: DNA鎖 DNA (88-MER)


分子量: 27116.334 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成
由来: (合成) Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母)
#14: DNA鎖 DNA (88-MER)


分子量: 27154.562 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成
由来: (合成) Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母)

-
非ポリマー , 4種, 15分子

#15: 化合物 ChemComp-ATP / ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP


分子量: 507.181 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H16N5O13P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: ATP, エネルギー貯蔵分子*YM
#16: 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: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#17: 化合物
ChemComp-ADP / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP


分子量: 427.201 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H15N5O10P2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: ADP, エネルギー貯蔵分子*YM
#18: 化合物
ChemComp-ZN / ZINC ION


分子量: 65.409 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: Zn / 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: MCM-ORC featuring ORC2 regulatory domain / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#14 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母)
由来(組換発現)生物種: Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母)
緩衝液pH: 7.6
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結装置: LEICA EM GP / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 90 % / 凍結前の試料温度: 288 K
詳細: 10 second incubation, 3.5 seconds single side blotting.

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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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 4200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 2700 nm
試料ホルダ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 50.4 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1

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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
1RELION3粒子像選択
4Gctf1.18CTF補正
7Cootモデルフィッティング
9RELION3初期オイラー角割当
10RELION3最終オイラー角割当
11RELION3分類
13PHENIXモデル精密化
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: 6287507
3次元再構成解像度: 4.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 177687 / 対称性のタイプ: POINT

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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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