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- EMDB-24610: Structure of RNA-dependent RNA polymerase 2 (RDR2) from Arabidops... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-24610
タイトルStructure of RNA-dependent RNA polymerase 2 (RDR2) from Arabidopsis thaliana
マップデータEM map for RNA dependent RNA polymerase 2 from Arabidopsis
試料
  • 複合体: RNA-dependent RNA polymerase 2 (RDR2)
    • タンパク質・ペプチド: RNA-dependent RNA polymerase 2
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードsiRNA / epigenetics / plants / RNA polymerase / gene silencing / TRANSCRIPTION
機能・相同性
機能・相同性情報


siRNA-mediated long-distance post-transcriptional gene silencing / nuclear RNA-directed RNA polymerase complex / siRNA transcription / DNA/RNA hybrid binding / siRNA processing / defense response to fungus / single-stranded RNA binding / RNA-directed RNA polymerase / RNA-dependent RNA polymerase activity / nucleolus ...siRNA-mediated long-distance post-transcriptional gene silencing / nuclear RNA-directed RNA polymerase complex / siRNA transcription / DNA/RNA hybrid binding / siRNA processing / defense response to fungus / single-stranded RNA binding / RNA-directed RNA polymerase / RNA-dependent RNA polymerase activity / nucleolus / nucleoplasm / nucleus / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
RNA-dependent RNA polymerase, eukaryotic-type / RNA dependent RNA polymerase
類似検索 - ドメイン・相同性
RNA-dependent RNA polymerase 2
類似検索 - 構成要素
生物種Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.1 Å
データ登録者Fukudome A / Pikaard CS
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)1R01GM111695 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)1R01GM077590 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2021
タイトル: Structure and RNA template requirements of RNA-DEPENDENT RNA POLYMERASE 2.
著者: Akihito Fukudome / Jasleen Singh / Vibhor Mishra / Eswar Reddem / Francisco Martinez-Marquez / Sabine Wenzel / Rui Yan / Momoko Shiozaki / Zhiheng Yu / Joseph Che-Yen Wang / Yuichiro Takagi / Craig S Pikaard /
要旨: RNA-dependent RNA polymerases play essential roles in RNA-mediated gene silencing in eukaryotes. In , RNA-DEPENDENT RNA POLYMERASE 2 (RDR2) physically interacts with DNA-dependent NUCLEAR RNA ...RNA-dependent RNA polymerases play essential roles in RNA-mediated gene silencing in eukaryotes. In , RNA-DEPENDENT RNA POLYMERASE 2 (RDR2) physically interacts with DNA-dependent NUCLEAR RNA POLYMERASE IV (Pol IV) and their activities are tightly coupled, with Pol IV transcriptional arrest, induced by the nontemplate DNA strand, somehow enabling RDR2 to engage Pol IV transcripts and generate double-stranded RNAs. The double-stranded RNAs are then released from the Pol IV-RDR2 complex and diced into short-interfering RNAs that guide RNA-directed DNA methylation and silencing. Here we report the structure of full-length RDR2, at an overall resolution of 3.1 Å, determined by cryoelectron microscopy. The N-terminal region contains an RNA-recognition motif adjacent to a positively charged channel that leads to a catalytic center with striking structural homology to the catalytic centers of multisubunit DNA-dependent RNA polymerases. We show that RDR2 initiates 1 to 2 nt internal to the 3' ends of its templates and can transcribe the RNA of an RNA/DNA hybrid, provided that 9 or more nucleotides are unpaired at the RNA's 3' end. Using a nucleic acid configuration that mimics the arrangement of RNA and DNA strands upon Pol IV transcriptional arrest, we show that displacement of the RNA 3' end occurs as the DNA template and nontemplate strands reanneal, enabling RDR2 transcription. These results suggest a model in which Pol IV arrest and backtracking displaces the RNA 3' end as the DNA strands reanneal, allowing RDR2 to engage the RNA and synthesize the complementary strand.
履歴
登録2021年8月2日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年12月8日-
マップ公開2021年12月8日-
更新2024年6月5日-
現状2024年6月5日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.0138
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.0138
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-7roz
  • 表面レベル: 0.0138
  • UCSF Chimeraによる作画
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ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_24610.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_24610.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈EM map for RNA dependent RNA polymerase 2 from Arabidopsis
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.844 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.0138 / ムービー #1: 0.0138
最小 - 最大-0.025013156 - 0.056713667
平均 (標準偏差)0.000008890075 (±0.0013016883)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 270.08 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.8440.8440.844
M x/y/z320320320
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z270.080270.080270.080
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ106102101
NX/NY/NZ87104102
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS320320320
D min/max/mean-0.0250.0570.000

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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 : RNA-dependent RNA polymerase 2 (RDR2)

全体名称: RNA-dependent RNA polymerase 2 (RDR2)
要素
  • 複合体: RNA-dependent RNA polymerase 2 (RDR2)
    • タンパク質・ペプチド: RNA-dependent RNA polymerase 2
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: RNA-dependent RNA polymerase 2 (RDR2)

超分子名称: RNA-dependent RNA polymerase 2 (RDR2) / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
分子量理論値: 129 KDa

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分子 #1: RNA-dependent RNA polymerase 2

分子名称: RNA-dependent RNA polymerase 2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: RNA-directed RNA polymerase
由来(天然)生物種: Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
分子量理論値: 133.619828 KDa
組換発現生物種: Insect cell expression vector pTIE1 (その他)
配列文字列: MVSETTTNRS TVKISNVPQT IVADELLRFL ELHLGEDTVF ALEIPTTRDN WKPRDFARVQ FTTLEVKSRA QLLSSQSKLL FKTHNLRLS EAYDDIIPRP VDPRKRLDDI VLTVGFPESD EKRFCALEKW DGVRCWILTE KRRVEFWVWE SGDCYKIEVR F EDIIETLS ...文字列:
MVSETTTNRS TVKISNVPQT IVADELLRFL ELHLGEDTVF ALEIPTTRDN WKPRDFARVQ FTTLEVKSRA QLLSSQSKLL FKTHNLRLS EAYDDIIPRP VDPRKRLDDI VLTVGFPESD EKRFCALEKW DGVRCWILTE KRRVEFWVWE SGDCYKIEVR F EDIIETLS CCVNGDASEI DAFLLKLKYG PKVFKRVTVH IATKFKSDRY RFCKEDFDFM WIRTTDFSGS KSIGTSTCFC LE VHNGSTM LDIFSGLPYY REDTLSLTYV DGKTFASAAQ IVPLLNAAIL GLEFPYEILF QLNALVHAQK ISLFAASDME LIK ILRGMS LETALVILKK LHQQSSICYD PVFFVKTQMQ SVVKKMKHSP ASAYKRLTEQ NIMSCQRAYV TPSKIYLLGP ELET ANYVV KNFAEHVSDF MRVTFVEEDW SKLPANALSV NSKEGYFVKP SRTNIYNRVL SILGEGITVG PKRFEFLAFS ASQLR GNSV WMFASNEKVK AEDIREWMGC FRKIRSISKC AARMGQLFSA SRQTLIVRAQ DVEQIPDIEV TTDGADYCFS DGIGKI SLA FAKQVAQKCG LSHVPSAFQI RYGGYKGVIA VDRSSFRKLS LRDSMLKFDS NNRMLNVTRW TESMPCFLNR EIICLLS TL GIEDAMFEAM QAVHLSMLGN MLEDRDAALN VLQKLSGENS KNLLVKMLLQ GYAPSSEPYL SMMLRVHHES QLSELKSR C RILVPKGRIL IGCMDEMGIL EYGQVYVRVT LTKAELKSRD QSYFRKIDEE TSVVIGKVVV TKNPCLHPGD IRVLDAIYE VHFEEKGYLD CIIFPQKGER PHPNECSGGD LDGDQFFVSW DEKIIPSEMD PPMDYAGSRP RLMDHDVTLE EIHKFFVDYM ISDTLGVIS TAHLVHADRD PEKARSQKCL ELANLHSRAV DFAKTGAPAE MPYALKPREF PDFLERFEKP TYISESVFGK L YRAVKSSL AQRKPEAESE DTVAYDVTLE EAGFESFIET AKAHRDMYGE KLTSLMIYYG AANEEEILTG ILKTKEMYLA RD NRRYGDM KDRITLSVKD LHKEAMGWFE KSCEDEQQKK KLASAWYYVT YNPNHRDEKL TFLSFPWIVG DVLLDIKAEN AQR QSVEEK TSGLVSIKLE NLYFQGSAWS HPQFEKGGGS GGGSGGSAWS HPQFEK

UniProtKB: RNA-dependent RNA polymerase 2

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分子 #2: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 1 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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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

濃度0.7 mg/mL
緩衝液pH: 7.6
グリッド前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 詳細: unspecified
凍結凍結剤: ETHANE / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細The sample was mono disperse.

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影#0 - Image recording ID: 1
#0 - フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
#0 - 撮影したグリッド数: 1 / #0 - 実像数: 6417 / #0 - 平均露光時間: 4.0 sec. / #0 - 平均電子線量: 60.0 e/Å2 / #0 - 詳細: Non-tilted dataset / #1 - Image recording ID: 2
#1 - フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
#1 - 撮影したグリッド数: 1 / #1 - 実像数: 4545 / #1 - 平均露光時間: 4.0 sec. / #1 - 平均電子線量: 60.0 e/Å2 / #1 - 詳細: 30 degree titled dataset
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系倍率（補正後）: 59242 / 照射モード: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: -2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: -0.8 µm
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
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

Image recording ID1
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.1 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: 118561
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)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL / 温度因子: 73.71
得られたモデル

PDB-7roz:
Structure of RNA-dependent RNA polymerase 2 (RDR2) from Arabidopsis thaliana

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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://pdbjlvh1.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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