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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 5bk4 | ||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of Mcm2-7 double hexamer on dsDNA | ||||||
要素 |
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キーワード | HYDROLASE/DNA / complex / DNA replication / HYDROLASE-DNA complex | ||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 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 / pre-replicative complex assembly involved in nuclear cell cycle DNA replication / mitotic DNA replication / Activation of the pre-replicative complex / CMG complex ...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 / 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 / MCM complex / Activation of ATR in response to replication stress / DNA replication preinitiation complex / replication fork protection complex / double-strand break repair via break-induced replication / mitotic DNA replication initiation / single-stranded DNA helicase activity / silent mating-type cassette heterochromatin formation / regulation of DNA-templated DNA replication initiation / DNA strand elongation involved in DNA replication / DNA unwinding involved in DNA replication / nuclear replication fork / DNA replication origin binding / DNA replication initiation / subtelomeric heterochromatin formation / DNA helicase activity / helicase activity / transcription elongation by RNA polymerase II / heterochromatin formation / single-stranded DNA binding / chromosome, telomeric region / DNA helicase / chromatin binding / DNA damage response / ATP hydrolysis activity / nucleoplasm / ATP binding / nucleus / metal ion binding / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | ||||||
生物種 | Saccharomyces cerevisiae (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: 3.9 Å | ||||||
データ登録者 | Li, H. / Yuan, Z. / Bai, L. | ||||||
資金援助 | 米国, 1件
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引用 | ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2017 タイトル: Cryo-EM structure of Mcm2-7 double hexamer on DNA suggests a lagging-strand DNA extrusion model. 著者: Yasunori Noguchi / Zuanning Yuan / Lin Bai / Sarah Schneider / Gongpu Zhao / Bruce Stillman / Christian Speck / Huilin Li / 要旨: During replication initiation, the core component of the helicase-the Mcm2-7 hexamer-is loaded on origin DNA as a double hexamer (DH). The two ring-shaped hexamers are staggered, leading to a kinked ...During replication initiation, the core component of the helicase-the Mcm2-7 hexamer-is loaded on origin DNA as a double hexamer (DH). The two ring-shaped hexamers are staggered, leading to a kinked axial channel. How the origin DNA interacts with the axial channel is not understood, but the interaction could provide key insights into Mcm2-7 function and regulation. Here, we report the cryo-EM structure of the Mcm2-7 DH on dsDNA and show that the DNA is zigzagged inside the central channel. Several of the Mcm subunit DNA-binding loops, such as the oligosaccharide-oligonucleotide loops, helix 2 insertion loops, and presensor 1 (PS1) loops, are well defined, and many of them interact extensively with the DNA. The PS1 loops of Mcm 3, 4, 6, and 7, but not 2 and 5, engage the lagging strand with an approximate step size of one base per subunit. Staggered coupling of the two opposing hexamers positions the DNA right in front of the two Mcm2-Mcm5 gates, with each strand being pressed against one gate. The architecture suggests that lagging-strand extrusion initiates in the middle of the DH that is composed of the zinc finger domains of both hexamers. To convert the Mcm2-7 DH structure into the Mcm2-7 hexamer structure found in the active helicase, the N-tier ring of the Mcm2-7 hexamer in the DH-dsDNA needs to tilt and shift laterally. We suggest that these N-tier ring movements cause the DNA strand separation and lagging-strand extrusion. | ||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
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構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 5bk4.cif.gz | 1.4 MB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb5bk4.ent.gz | 1.1 MB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 5bk4.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
文書・要旨 | 5bk4_validation.pdf.gz | 1.3 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 5bk4_full_validation.pdf.gz | 1.3 MB | 表示 | |
XML形式データ | 5bk4_validation.xml.gz | 189.2 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 5bk4_validation.cif.gz | 289.3 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/bk/5bk4 ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/bk/5bk4 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
-DNA replication licensing factor ... , 6種, 12分子 2A3B4C5D6E7F
#1: タンパク質 | 分子量: 98911.539 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) 遺伝子: MCM2, YBL023C, YBL0438 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: P29469, DNA helicase #2: タンパク質 | 分子量: 107653.508 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) 遺伝子: MCM3, YEL032W, SYGP-ORF23 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: P24279, DNA helicase #3: タンパク質 | 分子量: 105138.375 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) 遺伝子: MCM4, CDC54, HCD21, YPR019W, YP9531.13 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: P30665, DNA helicase #4: タンパク質 | 分子量: 86505.734 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) 遺伝子: MCM5, CDC46, YLR274W, L9328.1 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: P29496, DNA helicase #5: タンパク質 | 分子量: 113110.211 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) 遺伝子: MCM6, YGL201C / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: P53091, DNA helicase #6: タンパク質 | 分子量: 95049.875 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) 遺伝子: MCM7, CDC47, YBR202W, YBR1441 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: P38132, DNA helicase |
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-DNA (60-mer), strand ... , 2種, 2分子 SO
#7: DNA鎖 | 分子量: 18491.848 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) |
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#8: DNA鎖 | 分子量: 18491.848 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) |
-非ポリマー , 1種, 8分子
#9: 化合物 | ChemComp-ADP / |
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-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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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 |
-試料調製
構成要素 |
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由来(天然) |
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由来(組換発現) | 生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) | ||||||||||||||||||||||||
緩衝液 | pH: 8 | ||||||||||||||||||||||||
試料 | 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES | ||||||||||||||||||||||||
急速凍結 | 凍結剤: ETHANE |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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顕微鏡 | モデル: FEI TITAN 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 |
撮影 | 電子線照射量: 10 e/Å2 フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) |
-解析
ソフトウェア | 名称: PHENIX / バージョン: 1.11.1_2575: / 分類: 精密化 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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EMソフトウェア |
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CTF補正 | タイプ: NONE | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 58772 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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