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- EMDB-62381: Cryo-EM structure of the Retron-Eco7 complex (state 4) -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-62381
タイトルCryo-EM structure of the Retron-Eco7 complex (state 4)
マップデータ
試料
  • 複合体: Retron-Eco7 complex (state 4)
    • タンパク質・ペプチド: RNA-directed DNA polymerase
    • タンパク質・ペプチド: AAA family ATPase
    • タンパク質・ペプチド: TIGR02646 family protein
    • RNA: msrRNA
    • DNA: msdDNA
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードRetron / Reverse transcriptase / RNA BINDING PROTEIN
機能・相同性:
機能・相同性情報
生物種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: 2.71 Å
データ登録者Ishikawa J / Yoneyama K / Yamashita K / Nishimasu H
資金援助 日本, 3件
OrganizationGrant number国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)23KJ0720 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)21H05281 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)22H00403 日本
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2025
タイトル: Structural mechanism of the Retron-Eco7 anti-phage defense system.
著者: Junichiro Ishikawa / Kanta Yoneyama / Aa Haeruman Azam / Asuteka Nagao / Yoshihisa Mitsuda / Ren Nakazaki / Kotaro Chihara / Masahiro Hiraizumi / Keitaro Yamashita / Tsutomu Suzuki / Kotaro ...著者: Junichiro Ishikawa / Kanta Yoneyama / Aa Haeruman Azam / Asuteka Nagao / Yoshihisa Mitsuda / Ren Nakazaki / Kotaro Chihara / Masahiro Hiraizumi / Keitaro Yamashita / Tsutomu Suzuki / Kotaro Kiga / Hiroshi Nishimasu /
要旨: Retrons are prokaryotic genetic elements involved in anti-phage defense and consist of a non-coding RNA, a reverse transcriptase (RT), and various effector proteins. Retron-Eco7 (previously known as ...Retrons are prokaryotic genetic elements involved in anti-phage defense and consist of a non-coding RNA, a reverse transcriptase (RT), and various effector proteins. Retron-Eco7 (previously known as Retron-Ec78) from Escherichia coli encodes two effector proteins (the PtuA ATPase and the PtuB nuclease) and degrades the host tRNA upon phage infection, thereby protecting host cells against invading phages. However, its defense mechanism remains elusive. Here, we report the cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures of the Retron-Eco7 complex, comprising the RT, multicopy single-stranded DNA (msDNA), PtuA, and PtuB. The Retron-Eco7 structures reveal that the RT-msDNA complex associates with two PtuA-PtuB complexes, potentially inhibiting their nuclease activity and suppressing bacterial growth arrest prior to phage infection. Furthermore, the phage-encoded D15 nuclease acts as a trigger for the Retron-Eco7 system and cleaves the msDNA bound to the complex, facilitating the dissociation of PtuA-PtuB from RT-msDNA. Our data indicate that msDNA cleavage by D15 is the initial step required for the specific cleavage of the host tRNA by the PtuA-PtuB nuclease, which leads to abortive infection. Overall, this study provides mechanistic insights into the Retron-Eco7 system and highlights the diversity of prokaryotic anti-phage defense mechanisms.
履歴
登録2024年11月12日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年11月12日-
マップ公開2025年11月12日-
更新2025年12月17日-
現状2025年12月17日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_62381.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_62381.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 244.1 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.)
1 Å/pix.
x 400 pix.
= 398.4 Å		1 Å/pix.
x 400 pix.
= 398.4 Å		1 Å/pix.
x 400 pix.
= 398.4 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: 0.996 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-0.60635597 - 1.0104557
平均 (標準偏差)-0.00008169434 (±0.01944346)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ400400400
Spacing400400400
セルA=B=C: 398.4 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_62381_msk_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)

-
ハーフマップ: #2

ファイルemd_62381_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)

-
ハーフマップ: #1

ファイルemd_62381_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 : Retron-Eco7 complex (state 4)

全体名称: Retron-Eco7 complex (state 4)
要素
  • 複合体: Retron-Eco7 complex (state 4)
    • タンパク質・ペプチド: RNA-directed DNA polymerase
    • タンパク質・ペプチド: AAA family ATPase
    • タンパク質・ペプチド: TIGR02646 family protein
    • RNA: msrRNA
    • DNA: msdDNA
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: Retron-Eco7 complex (state 4)

超分子名称: Retron-Eco7 complex (state 4) / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#5
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)

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分子 #1: RNA-directed DNA polymerase

分子名称: RNA-directed DNA polymerase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: RNA-directed DNA polymerase
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 36.682363 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MGHHHHHHGG GSSVIRGLAA VLRQSDSDIS AFLVTAPRKY KVYKIPKRTT GFRVIAQPAK GLKDIQRAFV QLYSLPVHDA SMAYMKGKG IRDNAAAHAG NQYLLKADLE DFFNSITPAI FWRCIEMSSA QTPQFEPQDK LFIEKILFWQ PIKRRKTKLI L SVGAPSSP ...文字列:
MGHHHHHHGG GSSVIRGLAA VLRQSDSDIS AFLVTAPRKY KVYKIPKRTT GFRVIAQPAK GLKDIQRAFV QLYSLPVHDA SMAYMKGKG IRDNAAAHAG NQYLLKADLE DFFNSITPAI FWRCIEMSSA QTPQFEPQDK LFIEKILFWQ PIKRRKTKLI L SVGAPSSP VISNFCMYEF DNRIHAACKK VEITYTRYAD DLTFSSNIPD VLKAVPSTLE VLLKDLFGSA LRLNHSKTVF SS KAHNRHV TGITINNEET LSLGRDRKRF IKHLINQYKY GLLDNEDKAY LIGLLAFASH IEPSFITRMN EKYSLELMER LRG QR

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分子 #2: AAA family ATPase

分子名称: AAA family ATPase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 62.467766 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MTKQYERKAK GGNLLSAFEL YQRNSDKAPG LGEMLVGEWF EMCRDYIQDG HVDESGIFRP DNAFYLRRLT LKDFRRFSLL EIKLEEDLT VIIGNNGKGK TSILYAIAKT LSWFVANILK EGGSGQRLSE MTDIKNDAED RYSDVSSTFF FGKGLKSVPI R LSRSALGT ...文字列:
MTKQYERKAK GGNLLSAFEL YQRNSDKAPG LGEMLVGEWF EMCRDYIQDG HVDESGIFRP DNAFYLRRLT LKDFRRFSLL EIKLEEDLT VIIGNNGKGK TSILYAIAKT LSWFVANILK EGGSGQRLSE MTDIKNDAED RYSDVSSTFF FGKGLKSVPI R LSRSALGT AERRDSEVKP AKDLADIWRV INEVNTINLP TFALYNVERS QPFNRNIKDN TGRREERFDA YSQTLGGAGR FD HFVEWYI YLHKRTVSDI SSSIKELEQQ VNDLQRTVDG GMVSVKSLLE QMKFKLSEAI ERNDAAVSSR VLTESVQKSI VEK AICSVV PSISNIWVEM ITGSDLVKVT NDGHDVTIDQ LSDGQRVFLS LVADLARRMV MLNPLLENPL EGRGIVLIDE IELH LHPKW QQEVILNLRS AFPNIQFIIT THSPIVLSTI EKRCIREFEP NDDGDQSFLD SPDMQTKGSE NAQILEQVMN VHSTP PGIA ESHWLGNFEL LLLDNSGELD NHSQVLYDQI KAHFGIDSIE LKKADSLIRI NKMKNKLNKI RAEKGK

UniProtKB: UNIPROTKB: A0AAW7FAT4

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分子 #3: TIGR02646 family protein

分子名称: TIGR02646 family protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 29.739086 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MRELARLERP EILDQYIAGQ NDWMEIDQSA VWPKLTEMQG GFCAYCECRL NRCHIEHFRP RGKFPALTFI WNNLFGSCGD SRKSGGWSR CGIYKDNGAG AYNADDLIKP DEENPDDYLL FLTTGEVVPA IGLTGRALKK AQETIRVFNL NGDIKLFGSR R TAVQAIMP ...文字列:
MRELARLERP EILDQYIAGQ NDWMEIDQSA VWPKLTEMQG GFCAYCECRL NRCHIEHFRP RGKFPALTFI WNNLFGSCGD SRKSGGWSR CGIYKDNGAG AYNADDLIKP DEENPDDYLL FLTTGEVVPA IGLTGRALKK AQETIRVFNL NGDIKLFGSR R TAVQAIMP NVEYLYTLLE EFDEDDWNEM LRDELEKIES DEYKTALKHA WTFNQEFAGG GSGGGSSSGL VPRGSHMASW SH PQFEKGG GSGGGSGGSA WSHPQFEKN

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分子 #4: msrRNA

分子名称: msrRNA / タイプ: rna / ID: 4 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 46.843566 KDa
配列文字列:
GGACUCUUUA GCGUUGGACG GUUACGUCUA GUCGGGUGAU UAGCCAGACU CUAACUUAUU GAACGUAUUA AGGGUUGCGA AAGUGUCGC AACCCGAGAU CGUUCCUCUC UCGGGUUGCG ACACUUUCGC UUCCUCAAGU AAAGAGU

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分子 #5: msdDNA

分子名称: msdDNA / タイプ: dna / ID: 5 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 23.807242 KDa
配列文字列: (DT)(DT)(DG)(DA)(DG)(DG)(DA)(DA)(DG)(DC) (DG)(DA)(DA)(DA)(DG)(DT)(DG)(DT)(DC)(DG) (DC)(DA)(DA)(DC)(DC)(DC)(DG)(DA)(DG) (DA)(DG)(DA)(DG)(DG)(DA)(DA)(DC)(DG)(DA) (DT) (DC)(DT)(DC)(DG)(DG) ...文字列:
(DT)(DT)(DG)(DA)(DG)(DG)(DA)(DA)(DG)(DC) (DG)(DA)(DA)(DA)(DG)(DT)(DG)(DT)(DC)(DG) (DC)(DA)(DA)(DC)(DC)(DC)(DG)(DA)(DG) (DA)(DG)(DA)(DG)(DG)(DA)(DA)(DC)(DG)(DA) (DT) (DC)(DT)(DC)(DG)(DG)(DG)(DT)(DT) (DG)(DC)(DG)(DA)(DC)(DA)(DC)(DT)(DT)(DT) (DC)(DG) (DC)(DA)(DA)(DC)(DC)(DC)(DT) (DT)(DA)(DA)(DT)(DA)(DC)(DG)(DT)(DT)(DC)

GENBANK: GENBANK: U02551.1

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分子 #6: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 3 / 式: ADP
分子量理論値: 427.201 Da
Chemical component information

ChemComp-ADP:
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP, エネルギー貯蔵分子*YM

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分子 #7: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 2 / 式: ZN
分子量理論値: 65.409 Da

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分子 #8: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 8 / 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

緩衝液pH: 7.5
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 49.7 e/Å2
電子線加速電圧: 300 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）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 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: cryoSPARC / 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: 2.71 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 使用した粒子像数: 93471
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
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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