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- PDB-9si0: Cryo-EM structure of the catalytic core of human telomerase at th... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9si0
タイトルCryo-EM structure of the catalytic core of human telomerase at the pre-termination state of the repeat addition cycle
要素
  • Adrenocortical dysplasia protein homolog
  • DNA (5'-D(P*GP*TP*TP*AP*GP*GP*GP*TP*TP*A)-3')
  • Histone H2A
  • Histone H2B
  • Telomerase reverse transcriptase
  • hTR, human telomerase RNA
キーワードRNA BINDING PROTEIN / telomerase / H/ACA
機能・相同性
機能・相同性情報


telomere assembly / positive regulation of hair cycle / template-free RNA nucleotidyltransferase activity / positive regulation of transdifferentiation / TERT-RMRP complex / DNA strand elongation / RNA-directed RNA polymerase complex / segmentation / siRNA transcription / urogenital system development ...telomere assembly / positive regulation of hair cycle / template-free RNA nucleotidyltransferase activity / positive regulation of transdifferentiation / TERT-RMRP complex / DNA strand elongation / RNA-directed RNA polymerase complex / segmentation / siRNA transcription / urogenital system development / positive regulation of protein localization to nucleolus / telomerase catalytic core complex / protection from non-homologous end joining at telomere / RNA-templated DNA biosynthetic process / establishment of protein localization to telomere / regulation of establishment of protein localization to telomere / telomerase activity / telomerase inhibitor activity / shelterin complex / Telomere C-strand synthesis initiation / Regulation of MITF-M-dependent genes involved in DNA replication, damage repair and senescence / siRNA processing / Telomere C-strand (Lagging Strand) Synthesis / nuclear telomere cap complex / telomere capping / telomere maintenance via recombination / positive regulation of vascular associated smooth muscle cell migration / telomerase holoenzyme complex / Polymerase switching on the C-strand of the telomere / telomerase RNA binding / embryonic limb morphogenesis / Processive synthesis on the C-strand of the telomere / Removal of the Flap Intermediate from the C-strand / protein localization to chromosome, telomeric region / DNA biosynthetic process / RNA-templated transcription / positive regulation of stem cell proliferation / telomeric repeat DNA binding / negative regulation of telomere maintenance via telomerase / positive regulation of telomere maintenance / negative regulation of cellular senescence / mitochondrial nucleoid / replicative senescence / Telomere Extension By Telomerase / negative regulation of extrinsic apoptotic signaling pathway in absence of ligand / response to cadmium ion / negative regulation of endothelial cell apoptotic process / positive regulation of G1/S transition of mitotic cell cycle / positive regulation of Wnt signaling pathway / telomere maintenance via telomerase / positive regulation of vascular associated smooth muscle cell proliferation / DNA polymerase binding / Packaging Of Telomere Ends / Recognition and association of DNA glycosylase with site containing an affected purine / Cleavage of the damaged purine / 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 / positive regulation of D-glucose import across plasma membrane / skeletal system development / mitochondrion organization / regulation of protein stability / Formation of the beta-catenin:TCF transactivating complex / intracellular protein transport / PML body / RNA-directed DNA polymerase / positive regulation of miRNA transcription / DNA Damage/Telomere Stress Induced Senescence / transcription coactivator binding / RNA-directed DNA polymerase activity / positive regulation of angiogenesis / protein import into nucleus / structural constituent of chromatin / nucleosome / heart development / protein-folding chaperone binding / cellular response to hypoxia / negative regulation of neuron apoptotic process / tRNA binding / chromosome, telomeric region / nuclear speck / nuclear body / protein heterodimerization activity / RNA-directed RNA polymerase activity / protein-containing complex binding / nucleolus / protein homodimerization activity / DNA binding / RNA binding / nucleoplasm / metal ion binding / identical protein binding / nucleus / plasma membrane / cytosol
類似検索 - 分子機能
Adrenocortical dysplasia protein / : / Telomerase reverse transcriptase, C-terminal extension / Shelterin complex subunit TPP1/Est3 / Shelterin complex subunit, TPP1/ACD / Telomerase ribonucleoprotein complex - RNA binding domain / Telomerase reverse transcriptase / Telomerase ribonucleoprotein complex - RNA-binding domain / Telomerase ribonucleoprotein complex - RNA binding domain / : ...Adrenocortical dysplasia protein / : / Telomerase reverse transcriptase, C-terminal extension / Shelterin complex subunit TPP1/Est3 / Shelterin complex subunit, TPP1/ACD / Telomerase ribonucleoprotein complex - RNA binding domain / Telomerase reverse transcriptase / Telomerase ribonucleoprotein complex - RNA-binding domain / Telomerase ribonucleoprotein complex - RNA binding domain / : / Histone H2A conserved site / Histone H2A signature. / Histone H2B signature. / Histone H2B / Histone H2B / Histone H2A, C-terminal domain / C-terminus of histone H2A / Histone 2A / Histone H2A / Reverse transcriptase domain / Reverse transcriptase (RT) catalytic domain profile. / Histone H2A/H2B/H3 / Core histone H2A/H2B/H3/H4 domain / Histone-fold / DNA/RNA polymerase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-1GC / : / DNA / DNA (> 10) / RNA / RNA (> 10) / RNA (> 100) / Histone H2A / Histone H2B / Telomerase reverse transcriptase / Adrenocortical dysplasia protein homolog
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: 3.8 Å
データ登録者Balch, S. / Franco-Echevarria, E. / Ghanim, G.E. / Kretsch, R.C. / Das, R. / Nguyen, T.H.D.
資金援助 英国, European Union, 米国, 5件
組織認可番号国
UK Research and Innovation (UKRI)MC_UP_1201/19 英国
European Molecular Biology Organization (EMBO)Young Investigator Program AwardEuropean Union
Wellcome Trust226015/Z/22/Z 英国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)2R35GM122579 米国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2026
タイトル: Structures of nucleotide-bound human telomerase at several steps of its telomeric DNA repeat addition cycle.
著者: Sebastian Balch / Elsa Franco-Echevarría / George E Ghanim / Rachael C Kretsch / Rhiju Das / Thi Hoang Duong Nguyen /
要旨: In most eukaryotes, the reverse transcriptase telomerase counteracts telomere shortening by processively adding telomeric DNA repeat sequences to chromosome ends. Telomerase activity depends on the ...In most eukaryotes, the reverse transcriptase telomerase counteracts telomere shortening by processively adding telomeric DNA repeat sequences to chromosome ends. Telomerase activity depends on the telomerase reverse transcriptase (TERT) and the telomerase RNA (hTR in humans). Processive telomere elongation is critical for genome stability, and defects in this mechanism are linked to cellular dysfunction and human disease. However, the structural basis for telomerase repeat addition processivity in humans has remained elusive. Here, we present cryo-electron microscopy structures of human telomerase bound to telomeric DNA and an incoming nucleotide, captured at three distinct stages of its repeat addition cycle: initiation, elongation, and pre-termination. Across these states, the TERT active site maintains a conserved architecture that stabilises a short DNA-RNA duplex of constant length of four base-pairs. Beyond the active site, we identify dynamic structural features in both TERT and hTR that facilitate substrate engagement and RNA template repositioning, thereby supporting the synthesis of successive telomeric repeats. Together, these structures provide key insights into how human telomerase achieves its unique processivity to maintain telomere length and genome integrity.
履歴
登録2025年8月28日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02026年1月28日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年1月28日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年1月28日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年1月28日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年1月28日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年1月28日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年1月28日Data content type: Mask / Part number: 1 / Data content type: Mask / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年1月28日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12026年2月4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_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name / _em_admin.last_update
改定 1.12026年2月4日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Database references / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / EM metadata / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Data content type: EM metadata / EM metadata ...EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name / _em_admin.last_update
改定 1.22026年3月4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
改定 1.22026年3月4日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Database references / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: citation / em_admin
Data content type: EM metadata / EM metadata ...EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata
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
L: Histone H2A
M: Histone H2B
N: DNA (5'-D(P*GP*TP*TP*AP*GP*GP*GP*TP*TP*A)-3')
O: Adrenocortical dysplasia protein homolog
B: hTR, human telomerase RNA
A: Telomerase reverse transcriptase
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)364,8307
ポリマ－364,3256
非ポリマー5051
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 , 4種, 4分子 LMOA

#1: タンパク質 Histone H2A


分子量: 14140.584 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 細胞株: 293T / 参照: UniProt: B2R5B3
#2: タンパク質 Histone H2B


分子量: 18074.932 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: B4DR52
#4: タンパク質 Adrenocortical dysplasia protein homolog / POT1 and TIN2-interacting protein


分子量: 49013.086 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: Q96AP0
#6: タンパク質 Telomerase reverse transcriptase / HEST2 / Telomerase catalytic subunit / Telomerase-associated protein 2 / TP2


分子量: 127195.812 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: TERT, EST2, TCS1, TRT / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: O14746, RNA-directed DNA polymerase

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DNA鎖 / RNA鎖 / 非ポリマー , 3種, 3分子 NB

#3: DNA鎖 DNA (5'-D(P*GP*TP*TP*AP*GP*GP*GP*TP*TP*A)-3')


分子量: 10422.684 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Homo sapiens (ヒト)
#5: RNA鎖 hTR, human telomerase RNA


分子量: 145477.797 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / プラスミド: pcDNA3.1 / 細胞株 (発現宿主): 293T / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: GenBank: 1932797
#7: 化合物 ChemComp-1GC / 2'-deoxy-5'-O-[(R)-hydroxy{[(S)-hydroxy(phosphonooxy)phosphoryl]methyl}phosphoryl]guanosine


分子量: 505.208 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C11H18N5O12P3 / 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: Cryo-EM structure of the catalytic core lobe of human telomerase in the initiation state
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#6 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.311 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: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 8
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120.0 mMHEPESC8H18N2O4S1
2150.0 mMSodium ChlorideNaCl1
32.0 mMMagnesium ChlorideMgCl21
40.05 %Igepal CA630(C2H4O)nC14H22O1
51.0 %TrehaloseC12H22O111
61.0 mMDTTC4H10O2S21
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: 400 divisions/in. / グリッドのタイプ: C-flat
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 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 / 倍率（公称値）: 81000 X / 倍率（補正後）: 45872 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2400 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
最低温度: 78 K
撮影平均露光時間: 2.5 sec. / 電子線照射量: 48 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 実像数: 69180
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Quantum LS / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV

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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
1RELION4粒子像選択
2EPU2.13.0.3175REL画像取得
4CTFFIND4CTF補正
7Coot0.9.8.1モデルフィッティング
8UCSF ChimeraX1.5モデルフィッティング
10REFMAC5.8モデル精密化
11Servalcat0.4.70モデル精密化
12RELION4初期オイラー角割当
13RELION5最終オイラー角割当
14RELION5分類
15RELION5３次元再構成
画像処理詳細: All images were processed using RELION 4.0, RELION 5.0 and CryoSPARC 4.1.2
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: 14883068
3次元再構成解像度: 3.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 95317 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築PDB-ID: 7QXA

7qxa


Accession code: 7QXA / Source name: PDB / タイプ: experimental model
精密化解像度: 3.8→173.68 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.953 / SU B: 36.312 / SU ML: 0.516 / ESU R: 0.612
立体化学のターゲット値: MAXIMUM LIKELIHOOD WITH PHASES
詳細: HYDROGENS HAVE BEEN USED IF PRESENT IN THE INPUT
Rfactor反射数%反射
Rwork0.32748 --
obs0.32748 126689 100 %
溶媒の処理溶媒モデル: PARAMETERS FOR MASK CACLULATION
原子変位パラメータBiso mean: 203.238 Å2
精密化ステップサイクル: 1 / 合計: 15566
拘束条件
Refine-IDタイプDev idealDev ideal target数
ELECTRON MICROSCOPYr_bond_refined_d0.0170.01216547
ELECTRON MICROSCOPYr_bond_other_d0.0010.01712630
ELECTRON MICROSCOPYr_angle_refined_deg1.4771.84623509
ELECTRON MICROSCOPYr_angle_other_deg0.6691.73929243
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_1_deg8.8627.6122571
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_2_deg5.195126
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_3_deg11.217101766
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_4_deg
ELECTRON MICROSCOPYr_chiral_restr0.1060.2072927
ELECTRON MICROSCOPYr_gen_planes_refined0.0070.0215300
ELECTRON MICROSCOPYr_gen_planes_other0.0040.023550
ELECTRON MICROSCOPYr_nbd_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_nbd_other
ELECTRON MICROSCOPYr_nbtor_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_nbtor_other
ELECTRON MICROSCOPYr_xyhbond_nbd_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_xyhbond_nbd_other
ELECTRON MICROSCOPYr_metal_ion_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_metal_ion_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_vdw_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_vdw_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_hbond_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_hbond_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_metal_ion_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_metal_ion_other
ELECTRON MICROSCOPYr_mcbond_it16.21719.3294978
ELECTRON MICROSCOPYr_mcbond_other16.21719.3294978
ELECTRON MICROSCOPYr_mcangle_it26.28434.7746205
ELECTRON MICROSCOPYr_mcangle_other26.28534.7756206
ELECTRON MICROSCOPYr_scbond_it14.1321.49611569
ELECTRON MICROSCOPYr_scbond_other14.1121.49111560
ELECTRON MICROSCOPYr_scangle_it
ELECTRON MICROSCOPYr_scangle_other22.73439.02217305
ELECTRON MICROSCOPYr_long_range_B_refined36.613300.5584156
ELECTRON MICROSCOPYr_long_range_B_other36.613300.5584157
ELECTRON MICROSCOPYr_rigid_bond_restr
ELECTRON MICROSCOPYr_sphericity_free
ELECTRON MICROSCOPYr_sphericity_bonded
LS精密化 シェル解像度: 3.8→3.899 Å / Total num. of bins used: 20
Rfactor反射数%反射
Rfree0 0 -
Rwork0.736 9393 -
obs--100 %

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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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