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- EMDB-49523: Cryo-EM structure of hexameric SenDRT9 RT-ncRNA complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-49523
タイトルCryo-EM structure of hexameric SenDRT9 RT-ncRNA complex
マップデータ
試料
  • 複合体: Sen DRT9 hexameric ribonucleoprotein complex
    • タンパク質・ペプチド: RNA-dependent DNA polymerase
    • RNA: RNA (147-MER)
キーワードDRT9 / Polymerase / Immune System
機能・相同性: / Reverse transcriptase (RNA-dependent DNA polymerase) / Reverse transcriptase domain / Reverse transcriptase (RT) catalytic domain profile. / DNA/RNA polymerase superfamily / RNA-dependent DNA polymerase
機能・相同性情報
生物種Salmonella enterica (サルモネラ菌) / Escherichia coli (大腸菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.6 Å
データ登録者Burman N / Pandey S / Wiedenheft B / Sternberg SH
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM134867 米国
National Science Foundation (NSF, United States)2239685 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2025
タイトル: Protein-primed homopolymer synthesis by an antiviral reverse transcriptase.
著者: Stephen Tang / Rimantė Žedaveinytė / Nathaniel Burman / Shishir Pandey / Josephine L Ramirez / Louie M Kulber / Tanner Wiegand / Royce A Wilkinson / Yanzhe Ma / Dennis J Zhang / George D ...著者: Stephen Tang / Rimantė Žedaveinytė / Nathaniel Burman / Shishir Pandey / Josephine L Ramirez / Louie M Kulber / Tanner Wiegand / Royce A Wilkinson / Yanzhe Ma / Dennis J Zhang / George D Lampe / Mirela Berisa / Marko Jovanovic / Blake Wiedenheft / Samuel H Sternberg /
要旨: Bacteria defend themselves from viral predation using diverse immune systems, many of which target foreign DNA for degradation. Defence-associated reverse transcriptase (DRT) systems provide an ...Bacteria defend themselves from viral predation using diverse immune systems, many of which target foreign DNA for degradation. Defence-associated reverse transcriptase (DRT) systems provide an intriguing counterpoint to this strategy by using DNA synthesis instead. We and others recently showed that DRT2 systems use an RNA template to assemble a de novo gene that encodes the antiviral effector protein Neo. It remains unclear whether similar mechanisms of defence are used by other related DRT families. Here, we show that DRT9 systems defend against phage using DNA homopolymer synthesis. Viral infection triggers polydeoxyadenylate (poly-dA) accumulation in the cell, driving abortive infection and population-level immunity. Cryo-electron microscopy structures reveal how a non-coding RNA serves as both a structural scaffold and reverse transcription template to direct hexameric complex assembly and poly-dA synthesis. Notably, biochemical and functional experiments identify tyrosine residues within the reverse transcriptase itself that probably prime DNA synthesis, leading to the formation of protein-DNA covalent adducts. Synthesis of poly-dA by DRT9 in vivo is regulated by the competing activities of phage-encoded triggers and host-encoded silencers. Collectively, our study identifies a nucleic-acid-driven defence system that expands the paradigm of bacterial immunity and broadens the known functions of reverse transcriptases.
履歴
登録2025年3月3日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年5月14日-
マップ公開2025年5月14日-
更新2025年8月13日-
現状2025年8月13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_49523.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_49523.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 465.5 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.91 Å/pix.
x 496 pix.
= 449.426 Å		0.91 Å/pix.
x 496 pix.
= 449.426 Å		0.91 Å/pix.
x 496 pix.
= 449.426 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.9061 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.1
最小 - 最大-0.2226207 - 0.6894974
平均 (標準偏差)-0.00008720286 (±0.017356757)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ496496496
Spacing496496496
セルA=B=C: 449.4256 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_49523_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_49523_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Sen DRT9 hexameric ribonucleoprotein complex

全体名称: Sen DRT9 hexameric ribonucleoprotein complex
要素
  • 複合体: Sen DRT9 hexameric ribonucleoprotein complex
    • タンパク質・ペプチド: RNA-dependent DNA polymerase
    • RNA: RNA (147-MER)

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超分子 #1: Sen DRT9 hexameric ribonucleoprotein complex

超分子名称: Sen DRT9 hexameric ribonucleoprotein complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Salmonella enterica (サルモネラ菌)

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分子 #1: RNA-dependent DNA polymerase

分子名称: RNA-dependent DNA polymerase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 58.318961 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21 (大腸菌)
配列文字列: MKLEQQIQRV ILEEAKALIK DYHEYHNRVH LESVRNKKRL GDSAPDKKIH RPNYWSFDKK FDPFYVKSNY KSIARSIANK IENRTYLPN EPFTKDVPKP DGGIRKVSIY QIPDAAISKL FFNRLLAKNR HRFSSFSYAY RNDRNVHFAI QDISVDLKKN E RTFLAEFD ...文字列:
MKLEQQIQRV ILEEAKALIK DYHEYHNRVH LESVRNKKRL GDSAPDKKIH RPNYWSFDKK FDPFYVKSNY KSIARSIANK IENRTYLPN EPFTKDVPKP DGGIRKVSIY QIPDAAISKL FFNRLLAKNR HRFSSFSYAY RNDRNVHFAI QDISVDLKKN E RTFLAEFD FSDFFGSISH SFLNEQFNEN GFYISPEEKF IIRSFLRERK VGIPQGTSIS LFLANLTCWK LDQDLEREGV KF SRYADDT IIWSQEYSKI CNAFNIITNF SKSAGIKINP KKSEGISLLT KKGLPSEITS KNNLDFLGYT LSVENVSIKE KSV KKIKKQ ISYILYRNLI QPLKKTSLAG QTIPANDRDK NFLIAICEIR RYMYGGLSKS QIKDYLSGRS NRLYFKGIMS FYPL VNDVE QLKQLDGWIV SVIYRALKLR CQLLSKWGYN RSHNFPFILD REDIVDKCSK KTIAGRKLFE IPSFLLIHKA LQKGL QESG IEKIMNPQSL NYDYE

UniProtKB: RNA-dependent DNA polymerase

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分子 #2: RNA (147-MER)

分子名称: RNA (147-MER) / タイプ: rna / ID: 2 / コピー数: 6
由来(天然)生物種: Salmonella enterica (サルモネラ菌)
分子量理論値: 47.24175 KDa
配列文字列:
AUUCUCUCAU AGGGAUAACG GUGUGGCCUU CUACCUGUUA GAAAUAAUGG GUCUUCAGUU GUAAUUCGUU GCAACUGACG GGGGGGUGG UGUCAAAGCC GUUUCAACCA AGUGGUAACU UACUUUUACU UGGGUUUAUA CCGUGGAA

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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: 8
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY ARRAY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 45 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
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 / 平均電子線量: 59.8 e/Å2
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: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 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）: 0.8 µm / 倍率（公称値）: 45000
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: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 6029711 / 詳細: Blob picking
CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.6.2) / 詳細: Patch CTF estimation / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成使用したクラス数: 1
想定した対称性 - 点群: D3 (2回x3回 2面回転対称)
アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.6.2) / 使用した粒子像数: 500162
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.6.2)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.6.2)
最終 3次元分類クラス数: 3 / 平均メンバー数/クラス: 382156 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.6.2)
詳細: 3 Class heterogenous refinement used to remove final junk particles
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルChain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model
詳細: The initial model for the RT was produced using AlphaFold 3
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 温度因子: 101.4
当てはまり具合の基準: Cross-correlation coefficient
得られたモデル

PDB-9nlv:
Cryo-EM structure of hexameric SenDRT9 RT-ncRNA complex

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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)

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  • 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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