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- EMDB-25778: Uncrosslinked VRK1-nucleosome complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-25778
タイトルUncrosslinked VRK1-nucleosome complex
マップデータuncrosslinked VRK1-nucleosome complex
試料
  • 複合体: Structure of VRK1 C-terminal tail bound to nucleosome core particle
    • 複合体: Histone H3.2, Histone H4, Histone H2A type 1, Histone H2B type 1-C/E/F/G/I, Serine/threonine-protein kinase VRK1
      • タンパク質・ペプチド: Histone H3.2
      • タンパク質・ペプチド: Histone H4ヒストンH4
      • タンパク質・ペプチド: Histone H2AヒストンH2A
      • タンパク質・ペプチド: Histone H2BヒストンH2B
      • タンパク質・ペプチド: Vaccinia-related kinase 1
    • 複合体: DNAデオキシリボ核酸
      • DNA: WIDOM 601 DNA (185-MER)
      • DNA: WIDOM 601 DNA (185-MER)
生物種Homo sapiens (ヒト) / synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.1 Å
データ登録者Spangler CJ / Budziszewski GR / McGinty RK
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM133498 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)T32GM119999 米国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)F99CA253730 米国
引用ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2022
タイトル: Multivalent DNA and nucleosome acidic patch interactions specify VRK1 mitotic localization and activity.
著者: Gabrielle R Budziszewski / Yani Zhao / Cathy J Spangler / Katarzyna M Kedziora / Michael R Williams / Dalal N Azzam / Aleksandra Skrajna / Yuka Koyama / Andrew P Cesmat / Holly C Simmons / ...著者: Gabrielle R Budziszewski / Yani Zhao / Cathy J Spangler / Katarzyna M Kedziora / Michael R Williams / Dalal N Azzam / Aleksandra Skrajna / Yuka Koyama / Andrew P Cesmat / Holly C Simmons / Eyla C Arteaga / Joshua D Strauss / Dmitri Kireev / Robert K McGinty /
要旨: A key role of chromatin kinases is to phosphorylate histone tails during mitosis to spatiotemporally regulate cell division. Vaccinia-related kinase 1 (VRK1) is a serine-threonine kinase that ...A key role of chromatin kinases is to phosphorylate histone tails during mitosis to spatiotemporally regulate cell division. Vaccinia-related kinase 1 (VRK1) is a serine-threonine kinase that phosphorylates histone H3 threonine 3 (H3T3) along with other chromatin-based targets. While structural studies have defined how several classes of histone-modifying enzymes bind to and function on nucleosomes, the mechanism of chromatin engagement by kinases is largely unclear. Here, we paired cryo-electron microscopy with biochemical and cellular assays to demonstrate that VRK1 interacts with both linker DNA and the nucleosome acidic patch to phosphorylate H3T3. Acidic patch binding by VRK1 is mediated by an arginine-rich flexible C-terminal tail. Homozygous missense and nonsense mutations of this acidic patch recognition motif in VRK1 are causative in rare adult-onset distal spinal muscular atrophy. We show that these VRK1 mutations interfere with nucleosome acidic patch binding, leading to mislocalization of VRK1 during mitosis, thus providing a potential new molecular mechanism for pathogenesis.
履歴
登録2021年12月21日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年5月4日-
マップ公開2022年5月4日-
更新2022年5月18日-
現状2022年5月18日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_25778.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_25778.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 137.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈uncrosslinked VRK1-nucleosome complex
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.91 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.017
最小 - 最大-0.03773744 - 0.063925155
平均 (標準偏差)0.000128736 (±0.0015598391)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ330330330
Spacing330330330
セルA=B=C: 300.30002 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Structure of VRK1 C-terminal tail bound to nucleosome core particle

全体名称: Structure of VRK1 C-terminal tail bound to nucleosome core particle
要素
  • 複合体: Structure of VRK1 C-terminal tail bound to nucleosome core particle
    • 複合体: Histone H3.2, Histone H4, Histone H2A type 1, Histone H2B type 1-C/E/F/G/I, Serine/threonine-protein kinase VRK1
      • タンパク質・ペプチド: Histone H3.2
      • タンパク質・ペプチド: Histone H4ヒストンH4
      • タンパク質・ペプチド: Histone H2AヒストンH2A
      • タンパク質・ペプチド: Histone H2BヒストンH2B
      • タンパク質・ペプチド: Vaccinia-related kinase 1
    • 複合体: DNAデオキシリボ核酸
      • DNA: WIDOM 601 DNA (185-MER)
      • DNA: WIDOM 601 DNA (185-MER)

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超分子 #1: Structure of VRK1 C-terminal tail bound to nucleosome core particle

超分子名称: Structure of VRK1 C-terminal tail bound to nucleosome core particle
タイプ: complex / キメラ: Yes / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#7

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超分子 #2: Histone H3.2, Histone H4, Histone H2A type 1, Histone H2B type 1-...

超分子名称: Histone H3.2, Histone H4, Histone H2A type 1, Histone H2B type 1-C/E/F/G/I, Serine/threonine-protein kinase VRK1
タイプ: complex / キメラ: Yes / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1-#4, #7
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)

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超分子 #3: DNA

超分子名称: DNA / タイプ: complex / キメラ: Yes / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #5-#6
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)

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分子 #1: Histone H3.2

分子名称: Histone H3.2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
ARTKQTARKS TGGKAPRKQL ATKAARKSAP ATGGVKKPHR YRPGTVALRE IRRYQKSTEL LIRKLPFQRL VREIAQDFKT DLRFQSSAVM ALQEASEAYL VGLFEDTNLC AIHAKRVTIM PKDIQLARRI RGERA

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分子 #2: Histone H4

分子名称: Histone H4 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MSGRGKGGKG LGKGGAKRHR KVLRDNIQGI TKPAIRRLAR RGGVKRISGL IYEETRGVLK VFLENVIRDA VTYTEHAKRK TVTAMDVVYA LKRQGRTLYG FGG

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分子 #3: Histone H2A

分子名称: Histone H2A / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
SGRGKQGGKA RAKAKTRSSR AGLQFPVGRV HRLLRKGNYA ERVGAGAPVY LAAVLEYLTA EILELAGNAA RDNKKTRIIP RHLQLAIRND EELNKLLGKV TIAQGGVLPN IQAVLLPKKT ESHHKAKGK

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分子 #4: Histone H2B

分子名称: Histone H2B / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
PEPAKSAPAP KKGSKKAVTK AQKKDGKKRK RSRKESYSVY VYKVLKQVHP DTGISSKAMG IMNSFVNDIF ERIAGEASRL AHYNKRSTIT SREIQTAVRL LLPGELAKHA VSEGTKAVTK YTSSK

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分子 #7: Vaccinia-related kinase 1

分子名称: Vaccinia-related kinase 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 7 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: GSMPRVKAAQ AGRQSSAKRH LAEQFAVGEI ITDMAKKEWK VGLPIGQGGF GCIYLADMNS SESVGSDAPC VVKVEPSDNG PLFTELKFYQ RAAKPEQIQK WIRTRKLKYL GVPKYWGSGL HDKNGKSYRF MIMDRFGSDL QKIYEANAKR FSRKTVLQLS LRILDILEYI ...文字列:
GSMPRVKAAQ AGRQSSAKRH LAEQFAVGEI ITDMAKKEWK VGLPIGQGGF GCIYLADMNS SESVGSDAPC VVKVEPSDNG PLFTELKFYQ RAAKPEQIQK WIRTRKLKYL GVPKYWGSGL HDKNGKSYRF MIMDRFGSDL QKIYEANAKR FSRKTVLQLS LRILDILEYI HEHEYVHGDI KASNLLLNYK NPDQVYLVDY GLAYRYCPEG VHKEYKEDPK RCHDGTIEFT SIDAHNGVAP SRRGDLEILG YCMIQWLTGH LPWEDNLKDP KYVRDSKIRY RENIASLMDK CFPEKNKPGE IAKYMETVKL LDYTEKPLYE NLRDILLQGL KAIGSKDDGK LDLSVVENGG LKAKTITKKR KKEIEESKEP GVEDTEWSNT QTEEAIQTRS RTRKRVQK

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分子 #5: WIDOM 601 DNA (185-MER)

分子名称: WIDOM 601 DNA (185-MER) / タイプ: dna / ID: 5 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
配列文字列:
ATCGCTGTTC AATACATGCA CAGGATGTAT ATATCTGACA CGTGCCTGGA GACTAGGGAG TAATCCCCTT GGCGGTTAAA ACGCGGGGGA CAGCGCGTAC GTGCGTTTAA GCGGTGCTAG AGCTGTCTAC GACCAATTGA GCGGCCTCGG CACCGGGATT CTCCAGGGCG GCCGCGTATA GGGAT

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分子 #6: WIDOM 601 DNA (185-MER)

分子名称: WIDOM 601 DNA (185-MER) / タイプ: dna / ID: 6 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
配列文字列:
ATCCCTATAC GCGGCCGCCC TGGAGAATCC CGGTGCCGAG GCCGCTCAAT TGGTCGTAGA CAGCTCTAGC ACCGCTTAAA CGCACGTACG CGCTGTCCCC CGCGTTTTAA CCGCCAAGGG GATTACTCCC TAGTCTCCAG GCACGTGTCA GATATATACA TCCTGTGCAT GTATTGAACA GCGAT

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

緩衝液pH: 7.5
凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / 最大 デフォーカス（公称値）: 3.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 3072 / 平均電子線量: 54.0 e/Å2
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正ソフトウェア - 名称: CTFFIND (ver. 4.1)
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

6esf


詳細: low pass filtered at 50 angstroms
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 4.1 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) / 使用した粒子像数: 53704
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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