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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-16197 | |||||||||
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タイトル | CryoEM structure of the post-synaptic RAD51 nucleoprotein filament in the presence of ATP and Ca2+ | |||||||||
マップデータ | Postprocessed map | |||||||||
試料 |
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キーワード | DNA repair (DNA修復) / Homologous Recombination (相同組換え) / DNA-strand exchange / ATPase (ATPアーゼ) / DNA BINDING PROTEIN (DNA結合タンパク質) | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 presynaptic intermediate filament cytoskeleton / mitotic recombination-dependent replication fork processing / chromosome organization involved in meiotic cell cycle / cellular response to camptothecin / DNA recombinase assembly / telomere maintenance via telomere lengthening / positive regulation of DNA ligation / double-strand break repair involved in meiotic recombination / nuclear ubiquitin ligase complex / mitotic recombination ...presynaptic intermediate filament cytoskeleton / mitotic recombination-dependent replication fork processing / chromosome organization involved in meiotic cell cycle / cellular response to camptothecin / DNA recombinase assembly / telomere maintenance via telomere lengthening / positive regulation of DNA ligation / double-strand break repair involved in meiotic recombination / nuclear ubiquitin ligase complex / mitotic recombination / DNA strand invasion / cellular response to hydroxyurea / replication-born double-strand break repair via sister chromatid exchange / DNA strand exchange activity / lateral element / telomere maintenance via recombination / regulation of DNA damage checkpoint / Impaired BRCA2 binding to PALB2 / single-stranded DNA helicase activity / reciprocal meiotic recombination / 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 / Homologous DNA Pairing and Strand Exchange / Resolution of D-loop Structures through Synthesis-Dependent Strand Annealing (SDSA) / Resolution of D-loop Structures through Holliday Junction Intermediates / HDR through Single Strand Annealing (SSA) / ATP-dependent DNA damage sensor activity / Impaired BRCA2 binding to RAD51 / regulation of double-strand break repair via homologous recombination / nuclear chromosome / DNA unwinding involved in DNA replication / replication fork processing / Transcriptional Regulation by E2F6 / Presynaptic phase of homologous DNA pairing and strand exchange / ATP-dependent activity, acting on DNA / interstrand cross-link repair / DNA polymerase binding / condensed chromosome / meiotic cell cycle / condensed nuclear chromosome / male germ cell nucleus / cellular response to ionizing radiation / double-strand break repair via homologous recombination / regulation of protein phosphorylation / HDR through Homologous Recombination (HRR) / PML body / 遺伝的組換え / single-stranded DNA binding / site of double-strand break / double-stranded DNA binding / DNA recombination / chromosome, telomeric region / ミトコンドリアマトリックス / DNA修復 / 中心体 / DNA damage response / chromatin binding / クロマチン / 核小体 / perinuclear region of cytoplasm / enzyme binding / ATP hydrolysis activity / protein-containing complex / ミトコンドリア / 核質 / ATP binding / identical protein binding / 細胞核 / 細胞質基質 / 細胞質 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Homo sapiens (ヒト) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.9 Å | |||||||||
データ登録者 | Appleby R / Bollschweiler D / Pellegrini L | |||||||||
資金援助 | 英国, 1件
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引用 | ジャーナル: iScience / 年: 2023 タイトル: A metal ion-dependent mechanism of RAD51 nucleoprotein filament disassembly. 著者: Robert Appleby / Daniel Bollschweiler / Dimitri Y Chirgadze / Luay Joudeh / Luca Pellegrini / 要旨: The RAD51 ATPase polymerizes on single-stranded DNA to form nucleoprotein filaments (NPFs) that are critical intermediates in the reaction of homologous recombination. ATP binding maintains the NPF ...The RAD51 ATPase polymerizes on single-stranded DNA to form nucleoprotein filaments (NPFs) that are critical intermediates in the reaction of homologous recombination. ATP binding maintains the NPF in a competent conformation for strand pairing and exchange. Once strand exchange is completed, ATP hydrolysis licenses the filament for disassembly. Here we show that the ATP-binding site of the RAD51 NPF contains a second metal ion. In the presence of ATP, the metal ion promotes the local folding of RAD51 into the conformation required for DNA binding. The metal ion is absent in the ADP-bound RAD51 filament, that rearranges in a conformation incompatible with DNA binding. The presence of the second metal ion explains how RAD51 couples the nucleotide state of the filament to DNA binding. We propose that loss of the second metal ion upon ATP hydrolysis drives RAD51 dissociation from the DNA and weakens filament stability, contributing to NPF disassembly. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
添付画像 |
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-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_16197.map.gz | 30.4 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-16197-v30.xml emd-16197.xml | 19 KB 19 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_16197.png | 83.3 KB | ||
その他 | emd_16197_half_map_1.map.gz emd_16197_half_map_2.map.gz | 24.9 MB 25 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-16197 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-16197 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_16197.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 32.4 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||
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注釈 | Postprocessed map | ||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.304 Å | ||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
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-添付データ
-ハーフマップ: #1
ファイル | emd_16197_half_map_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #2
ファイル | emd_16197_half_map_2.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
-全体 : Post-synaptic RAD51 nucleoprotein filament in the presence of ATP...
全体 | 名称: Post-synaptic RAD51 nucleoprotein filament in the presence of ATP and Ca2+ |
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要素 |
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-超分子 #1: Post-synaptic RAD51 nucleoprotein filament in the presence of ATP...
超分子 | 名称: Post-synaptic RAD51 nucleoprotein filament in the presence of ATP and Ca2+ タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3 |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
-分子 #1: DNA repair protein RAD51 homolog 1
分子 | 名称: DNA repair protein RAD51 homolog 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 37.009125 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: MAMQMQLEAN ADTSVEEESF GPQPISRLEQ CGINANDVKK LEEAGFHTVE AVAYAPKKEL INIKGISEAK ADKILAEAAK LVPMGFTTA TEFHQRRSEI IQITTGSKEL DKLLQGGIET GSITEMFGEF RTGKTQICHT LAVTCQLPID RGGGEGKAMY I DTEGTFRP ...文字列: MAMQMQLEAN ADTSVEEESF GPQPISRLEQ CGINANDVKK LEEAGFHTVE AVAYAPKKEL INIKGISEAK ADKILAEAAK LVPMGFTTA TEFHQRRSEI IQITTGSKEL DKLLQGGIET GSITEMFGEF RTGKTQICHT LAVTCQLPID RGGGEGKAMY I DTEGTFRP ERLLAVAERY GLSGSDVLDN VAYARAFNTD HQTQLLYQAS AMMVESRYAL LIVDSATALY RTDYSGRGEL SA RQMHLAR FLRMLLRLAD EFGVAVVITN QVVAQVDGAA MFAADPKKPI GGNIIAHAST TRLYLRKGRG ETRICKIYDS PCL PEAEAM FAINADGVGD AKD |
-分子 #2: DNA (5'-D(P*TP*GP*GP*AP*GP*GP*TP*GP*CP*AP*TP*CP*GP*AP*GP*CP*TP*CP...
分子 | 名称: DNA (5'-D(P*TP*GP*GP*AP*GP*GP*TP*GP*CP*AP*TP*CP*GP*AP*GP*CP*TP*CP*GP*C)-3') タイプ: dna / ID: 2 / コピー数: 1 / 分類: DNA |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 6.19099 KDa |
配列 | 文字列: (DT)(DG)(DG)(DA)(DG)(DG)(DT)(DG)(DC)(DA) (DT)(DC)(DG)(DA)(DG)(DC)(DT)(DC)(DG)(DC) |
-分子 #3: DNA (5'-D(P*GP*CP*GP*AP*GP*CP*TP*CP*GP*AP*TP*GP*CP*AP*CP*CP*TP*CP...
分子 | 名称: DNA (5'-D(P*GP*CP*GP*AP*GP*CP*TP*CP*GP*AP*TP*GP*CP*AP*CP*CP*TP*CP*CP*A)-3') タイプ: dna / ID: 3 / コピー数: 1 / 分類: DNA |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 6.079931 KDa |
配列 | 文字列: (DG)(DC)(DG)(DA)(DG)(DC)(DT)(DC)(DG)(DA) (DT)(DG)(DC)(DA)(DC)(DC)(DT)(DC)(DC)(DA) |
-分子 #4: CALCIUM ION
分子 | 名称: CALCIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 12 / 式: CA |
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分子量 | 理論値: 40.078 Da |
-分子 #5: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
分子 | 名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 6 / 式: ATP |
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分子量 | 理論値: 507.181 Da |
Chemical component information | ChemComp-ATP: |
-分子 #6: water
分子 | 名称: water / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 120 / 式: HOH |
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分子量 | 理論値: 18.015 Da |
Chemical component information | ChemComp-HOH: |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
緩衝液 | pH: 7.5 |
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グリッド | モデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / 装置: FEI VITROBOT MARK IV |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / 最大 デフォーカス(公称値): 2.5 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 0.9 µm / 倍率(公称値): 130000 |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER ホルダー冷却材: NITROGEN |
撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / デジタル化 - サイズ - 横: 5760 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4092 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 3851 / 平均露光時間: 1.61 sec. / 平均電子線量: 47.22 e/Å2 詳細: Images were collected in movie-mode at 40 frames per movie. |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
-画像解析
粒子像選択 | 選択した数: 1051037 |
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初期モデル | モデルのタイプ: OTHER / 詳細: An initial 3D model was generated in Relion 3.1 |
初期 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1) |
最終 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1) |
最終 再構成 | 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1) / 詳細: 3D refine and postprocess in Relion 3.1 / 使用した粒子像数: 543102 |
-原子モデル構築 1
精密化 | 空間: REAL / プロトコル: OTHER |
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得られたモデル | PDB-8br2: |