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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 6wz9 | ||||||
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タイトル | Bridging of double-strand DNA break activates PARP2/HPF1 to modify chromatin | ||||||
要素 |
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キーワード | GENE REGULATION (遺伝子発現の調節) / DNA repair (DNA修復) / PARP1 (PARP1) / PARP2 / HPF1 / ADP-ribosylation (ADPリボース化) / chromatin (クロマチン) / histone modifications | ||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 structural constituent of chromatin / ヌクレオソーム / protein heterodimerization activity / DNA binding / 核質 / 細胞核 類似検索 - 分子機能 | ||||||
生物種 | Xenopus laevis (アフリカツメガエル) synthetic construct (人工物) | ||||||
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: 2.8 Å | ||||||
データ登録者 | Halic, M. / Bilokapic, S. | ||||||
資金援助 | 米国, 1件
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引用 | ジャーナル: Nature / 年: 2020 タイトル: Bridging of DNA breaks activates PARP2-HPF1 to modify chromatin. 著者: Silvija Bilokapic / Marcin J Suskiewicz / Ivan Ahel / Mario Halic / 要旨: Breaks in DNA strands recruit the protein PARP1 and its paralogue PARP2 to modify histones and other substrates through the addition of mono- and poly(ADP-ribose) (PAR). In the DNA damage responses, ...Breaks in DNA strands recruit the protein PARP1 and its paralogue PARP2 to modify histones and other substrates through the addition of mono- and poly(ADP-ribose) (PAR). In the DNA damage responses, this post-translational modification occurs predominantly on serine residues and requires HPF1, an accessory factor that switches the amino acid specificity of PARP1 and PARP2 from aspartate or glutamate to serine. Poly(ADP) ribosylation (PARylation) is important for subsequent chromatin decompaction and provides an anchor for the recruitment of downstream signalling and repair factors to the sites of DNA breaks. Here, to understand the molecular mechanism by which PARP enzymes recognize DNA breaks within chromatin, we determined the cryo-electron-microscopic structure of human PARP2-HPF1 bound to a nucleosome. This showed that PARP2-HPF1 bridges two nucleosomes, with the broken DNA aligned in a position suitable for ligation, revealing the initial step in the repair of double-strand DNA breaks. The bridging induces structural changes in PARP2 that signal the recognition of a DNA break to the catalytic domain, which licenses HPF1 binding and PARP2 activation. Our data suggest that active PARP2 cycles through different conformational states to exchange NAD and substrate, which may enable PARP enzymes to act processively while bound to chromatin. The processes of PARP activation and the PARP catalytic cycle we describe can explain mechanisms of resistance to PARP inhibitors and will aid the development of better inhibitors as cancer treatments. | ||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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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 | 6wz9.cif.gz | 282.9 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb6wz9.ent.gz | 212.6 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 6wz9.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
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/wz/6wz9 ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/wz/6wz9 | HTTPS FTP |
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-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
-タンパク質 , 4種, 8分子 AEBFCGDH
#1: タンパク質 | 分子量: 15303.930 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Xenopus laevis (アフリカツメガエル) 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P84233 #2: タンパク質 | 分子量: 11263.231 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Xenopus laevis (アフリカツメガエル) 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P62799 #3: タンパク質 | 分子量: 13978.241 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Xenopus laevis (アフリカツメガエル) 遺伝子: hist1h2aj, h2ac14, LOC494591, XELAEV_18003602mg / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: Q6AZJ8, UniProt: P06897*PLUS #4: タンパク質 | 分子量: 13524.752 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Xenopus laevis (アフリカツメガエル) 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P02281 |
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-DNA鎖 , 2種, 2分子 IJ
#5: DNA鎖 | 分子量: 51776.004 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) synthetic construct (人工物) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) |
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#6: DNA鎖 | 分子量: 51330.684 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) synthetic construct (人工物) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) |
-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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分子量 | 値: 0.24 MDa / 実験値: NO | ||||||||||||||||||||||||||||
由来(天然) |
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由来(組換発現) |
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緩衝液 | pH: 7.5 | ||||||||||||||||||||||||||||
試料 | 濃度: 0.1 mg/ml / 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 FIELDBright-field microscopy |
撮影 | 電子線照射量: 80 e/Å2 / 検出モード: COUNTING フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k) |
-解析
ソフトウェア | 名称: PHENIX / バージョン: 1.17.1_3660: / 分類: 精密化 | ||||||||||||||||||||||||
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | ||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: C2 (2回回転対称) | ||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 2.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 934000 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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