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- PDB-9q9k: Cryo-EM structure of human Mre11-Rad50 (MR) complex bound to DNA ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9q9k
タイトルCryo-EM structure of human Mre11-Rad50 (MR) complex bound to DNA and telomeric factor TRF2 fragment (438-542)
要素
  • (DNA (64-MER)) x 2
  • DNA repair protein RAD50
  • Double-strand break repair protein MRE11
  • Telomeric repeat-binding factor 2
キーワードHYDROLASE / Mre11-Rad50-TRF2 complex / double-strand DNA break repair protein / nuclease
機能・相同性
機能・相同性情報


chromosomal region / axonal transport of messenger ribonucleoprotein complex / negative regulation of telomere single strand break repair / telomeric 3' overhang formation / negative regulation of telomere maintenance via recombination / telomeric loop formation / mitochondrial double-strand break repair via homologous recombination / Mre11 complex / negative regulation of telomere maintenance via semi-conservative replication / negative regulation of telomeric D-loop disassembly ...chromosomal region / axonal transport of messenger ribonucleoprotein complex / negative regulation of telomere single strand break repair / telomeric 3' overhang formation / negative regulation of telomere maintenance via recombination / telomeric loop formation / mitochondrial double-strand break repair via homologous recombination / Mre11 complex / negative regulation of telomere maintenance via semi-conservative replication / negative regulation of telomeric D-loop disassembly / negative regulation of double-strand break repair via nonhomologous end joining / negative regulation of telomere capping / BRCA1-C complex / Sensing of DNA Double Strand Breaks / meiotic DNA double-strand break formation / protection from non-homologous end joining at telomere / regulation of mitotic recombination / RNA-templated DNA biosynthetic process / R-loop processing / 加水分解酵素; 酸無水物に作用 / negative regulation of telomere maintenance / telomeric D-loop disassembly / negative regulation of t-circle formation / single-stranded DNA endodeoxyribonuclease activity / chromosome organization involved in meiotic cell cycle / shelterin complex / Telomere C-strand synthesis initiation / homologous chromosome pairing at meiosis / regulation of telomere maintenance via telomerase / double-stranded telomeric DNA binding / DNA strand resection involved in replication fork processing / nuclease activity / homologous recombination / G-quadruplex DNA binding / 3'-5'-DNA exonuclease activity / DNA double-strand break processing / Telomere C-strand (Lagging Strand) Synthesis / single-stranded telomeric DNA binding / nuclear telomere cap complex / Impaired BRCA2 binding to PALB2 / G-rich strand telomeric DNA binding / telomere capping / telomere maintenance via recombination / Cytosolic sensors of pathogen-associated DNA / mitotic G2/M transition checkpoint / HDR through MMEJ (alt-NHEJ) / Processive synthesis on the C-strand of the telomere / Polymerase switching on the C-strand of the telomere / IRF3-mediated induction of type I IFN / Removal of the Flap Intermediate from the C-strand / reciprocal meiotic recombination / mitotic intra-S DNA damage checkpoint signaling / regulation of telomere maintenance / negative regulation of telomere maintenance via telomere lengthening / sister chromatid cohesion / Homologous DNA Pairing and Strand Exchange / Defective homologous recombination repair (HRR) due to BRCA1 loss of function / Defective HDR through Homologous Recombination Repair (HRR) due to PALB2 loss of BRCA1 binding function / Defective HDR through Homologous Recombination Repair (HRR) due to PALB2 loss of BRCA2/RAD51/RAD51C binding function / Resolution of D-loop Structures through Synthesis-Dependent Strand Annealing (SDSA) / protein localization to chromosome, telomeric region / Resolution of D-loop Structures through Holliday Junction Intermediates / HDR through Single Strand Annealing (SSA) / telomeric DNA binding / positive regulation of double-strand break repair / Impaired BRCA2 binding to RAD51 / negative regulation of telomere maintenance via telomerase / mitotic G2 DNA damage checkpoint signaling / positive regulation of telomere maintenance / Presynaptic phase of homologous DNA pairing and strand exchange / negative regulation of cellular senescence / Telomere Extension By Telomerase / telomere maintenance via telomerase / Packaging Of Telomere Ends / Recognition and association of DNA glycosylase with site containing an affected purine / Cleavage of the damaged purine / 3'-5' exonuclease activity / Recognition and association of DNA glycosylase with site containing an affected pyrimidine / Cleavage of the damaged pyrimidine / telomere maintenance / Inhibition of DNA recombination at telomere / Meiotic synapsis / replication fork / protein serine/threonine kinase activator activity / condensed nuclear chromosome / DNA endonuclease activity / male germ cell nucleus / Nonhomologous End-Joining (NHEJ) / double-strand break repair via homologous recombination / G2/M DNA damage checkpoint / PML body / DNA Damage/Telomere Stress Induced Senescence / HDR through Homologous Recombination (HRR) / double-strand break repair via nonhomologous end joining / Meiotic recombination / cellular senescence / double-strand break repair / manganese ion binding / Recruitment and ATM-mediated phosphorylation of repair and signaling proteins at DNA double strand breaks / site of double-strand break
類似検索 - 分子機能
DNA repair protein Rad50, eukaryotes / Telomeric repeat-binding factor 2, Rap1-binding domain / Telomeric repeat-binding factor 2 Rap1-binding motif / Telomeric repeat-binding factor 2 / DNA double-strand break repair protein Mre11 / Mre11, DNA-binding / Mre11, capping domain / Mre11 DNA-binding presumed domain / Mre11 DNA-binding presumed domain / Rad50 zinc hook motif ...DNA repair protein Rad50, eukaryotes / Telomeric repeat-binding factor 2, Rap1-binding domain / Telomeric repeat-binding factor 2 Rap1-binding motif / Telomeric repeat-binding factor 2 / DNA double-strand break repair protein Mre11 / Mre11, DNA-binding / Mre11, capping domain / Mre11 DNA-binding presumed domain / Mre11 DNA-binding presumed domain / Rad50 zinc hook motif / RAD50, zinc hook / Rad50 zinc-hook domain profile. / Telomeric repeat-binding factor 1/2 / Telomere repeat-binding factor, dimerisation domain superfamily / Telomere repeat-binding factor, dimerisation domain / Telomere repeat binding factor (TRF) / Mre11 nuclease, N-terminal metallophosphatase domain / SbcC/RAD50-like, Walker B motif / Rad50/SbcC-type AAA domain / AAA domain / Myb-type HTH DNA-binding domain profile. / Myb domain / Myb-like DNA-binding domain / Calcineurin-like phosphoesterase domain, ApaH type / Calcineurin-like phosphoesterase / Metallo-dependent phosphatase-like / SANT SWI3, ADA2, N-CoR and TFIIIB'' DNA-binding domains / SANT/Myb domain / Homeobox-like domain superfamily / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / BERYLLIUM TRIFLUORIDE ION / : / DNA / DNA (> 10) / Double-strand break repair protein MRE11 / Telomeric repeat-binding factor 2 / DNA repair protein RAD50
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: 2.59 Å
データ登録者Cui, H.J. / Lammens, K. / Hopfner, K.P. / Fan, Y.L. / Kuybu, F.
資金援助 ドイツ, 1件
組織認可番号国
German Research Foundation (DFG) ドイツ
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2025
タイトル: Structural basis for DNA break sensing by human MRE11-RAD50-NBS1 and its regulation by telomeric factor TRF2.
著者: Yilan Fan / Filiz Kuybu / Hengjun Cui / Katja Lammens / Jia-Xuan Chen / Michael Kugler / Christophe Jung / Karl-Peter Hopfner /
要旨: The MRE11-RAD50-NBS1 (MRN) complex is a central, multifunctional factor in the detection, signaling and nucleolytic processing of DNA double-strand breaks (DSBs). To clarify how human MRN binds ...The MRE11-RAD50-NBS1 (MRN) complex is a central, multifunctional factor in the detection, signaling and nucleolytic processing of DNA double-strand breaks (DSBs). To clarify how human MRN binds generic and telomeric DNA ends and can separate DNA end sensing from nuclease activities, we determined cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures of human MRN bound to DNA and to DNA and the telomere protection factor TRF2. MRN senses DSBs through a tight clamp-like sensing state with closed coiled-coil domains, but auto-inhibited MRE11 nuclease. NBS1 wraps around the MRE11 dimer, with NBS1's ATM recruitment motif sequestered by binding to the regulatory RAD50 S site, necessitating a switch in the NBS1 C helix for ATM activation. At telomeric DNA, TRF2 blocks the second S site via the iDDR motif to prevent nuclease and ATM activation. Our results provide a structural framework for DNA sensing via a gating mechanism and separation of sensing, signaling and processing activities of mammalian MRN.
履歴
登録2025年2月26日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02025年10月1日Provider: repository / タイプ: Initial release

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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
J: Telomeric repeat-binding factor 2
K: Telomeric repeat-binding factor 2
P: DNA (64-MER)
T: DNA (64-MER)
A: DNA repair protein RAD50
B: DNA repair protein RAD50
D: Double-strand break repair protein MRE11
E: Double-strand break repair protein MRE11
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)542,90718
ポリマ－541,6528
非ポリマー1,25510
水1086
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 , 3種, 6分子 JKABDE

#1: タンパク質 Telomeric repeat-binding factor 2 / TTAGGG repeat-binding factor 2 / Telomeric DNA-binding protein


分子量: 12931.349 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: GP is the leftover sequence from PreScission cleavage site, and GGSSGGSSG is a linker sequence between the cleavage site and TRF2(438-542) fragment.
由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: TERF2, TRBF2, TRF2 / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: Q15554
#4: タンパク質 DNA repair protein RAD50


分子量: 154150.016 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: RAD50 / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: Q92878
#5: タンパク質 Double-strand break repair protein MRE11 / Meiotic recombination 11 homolog 1 / MRE11 homolog 1 / Meiotic recombination 11 homolog A / MRE11 homolog A


分子量: 84032.680 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: Following residue R708 is a short GS linker, a PreScission cleavage site, and two FLAG tags.
由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: MRE11, HNGS1, MRE11A / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
参照: UniProt: P49959, 加水分解酵素; エステル加水分解酵素

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DNA鎖 , 2種, 2分子 PT

#2: DNA鎖 DNA (64-MER)


分子量: 19423.369 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Homo sapiens (ヒト)
#3: DNA鎖 DNA (64-MER)


分子量: 20000.281 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Homo sapiens (ヒト)

-
非ポリマー , 5種, 16分子

#6: 化合物 ChemComp-ADP / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE


分子量: 427.201 Da / 分子数: 2 / 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
#7: 化合物 ChemComp-MG / MAGNESIUM ION


分子量: 24.305 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#8: 化合物 ChemComp-BEF / BERYLLIUM TRIFLUORIDE ION


分子量: 66.007 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: BeF3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#9: 化合物
ChemComp-MN / MANGANESE (II) ION


分子量: 54.938 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mn / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#10: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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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: MR-TRF2(438-542)-DNA complex / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#5 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.52 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: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
緩衝液pH: 7.5
詳細: 25mM Hepes-NaOH, pH 7.5, 150 mM NaCl, 1 mM DTT, 1 mM ATP, 1mM BeF3, 5 mM MgCl2, 1 mM MnCl2
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持詳細: 20 mA, 7 s / 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: LEICA PLUNGER / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 95 % / 凍結前の試料温度: 283 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: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2600 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
撮影電子線照射量: 40 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV
画像スキャン動画フレーム数/画像: 40

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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
1cryoSPARC4.6.2粒子像選択
2EPU3.9.1.8206画像取得
4cryoSPARC4.6.2CTF補正
7UCSF ChimeraX1.9モデルフィッティング
9PHENIX1.20.1モデル精密化
10cryoSPARC4.6.2初期オイラー角割当
11cryoSPARC4.6.2最終オイラー角割当
12cryoSPARC4.6.2分類
13cryoSPARC4.6.2３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 2.59 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 274928 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL
原子モデル構築Source name: AlphaFold / タイプ: in silico model

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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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