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タイトルAn E1-E2 fusion protein primes antiviral immune signalling in bacteria.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 616, Issue 7956, Page 319-325, Year 2023
掲載日2023年2月8日
著者Hannah E Ledvina / Qiaozhen Ye / Yajie Gu / Ashley E Sullivan / Yun Quan / Rebecca K Lau / Huilin Zhou / Kevin D Corbett / Aaron T Whiteley /
PubMed 要旨In all organisms, innate immune pathways sense infection and rapidly activate potent immune responses while avoiding inappropriate activation (autoimmunity). In humans, the innate immune receptor ...In all organisms, innate immune pathways sense infection and rapidly activate potent immune responses while avoiding inappropriate activation (autoimmunity). In humans, the innate immune receptor cyclic GMP-AMP synthase (cGAS) detects viral infection to produce the nucleotide second messenger cyclic GMP-AMP (cGAMP), which initiates stimulator of interferon genes (STING)-dependent antiviral signalling. Bacteria encode evolutionary predecessors of cGAS called cGAS/DncV-like nucleotidyltransferases (CD-NTases), which detect bacteriophage infection and produce diverse nucleotide second messengers. How bacterial CD-NTase activation is controlled remains unknown. Here we show that CD-NTase-associated protein 2 (Cap2) primes bacterial CD-NTases for activation through a ubiquitin transferase-like mechanism. A cryo-electron microscopy structure of the Cap2-CD-NTase complex reveals Cap2 as an all-in-one ubiquitin transferase-like protein, with distinct domains resembling eukaryotic E1 and E2 proteins. The structure captures a reactive-intermediate state with the CD-NTase C terminus positioned in the Cap2 E1 active site and conjugated to AMP. Cap2 conjugates the CD-NTase C terminus to a target molecule that primes the CD-NTase for increased cGAMP production. We further demonstrate that a specific endopeptidase, Cap3, balances Cap2 activity by cleaving CD-NTase-target conjugates. Our data demonstrate that bacteria control immune signalling using an ancient, minimized ubiquitin transferase-like system and provide insight into the evolution of the E1 and E2 machinery across domains of life.
リンクNature / PubMed:36755092 / PubMed Central
手法EM (単粒子) / X線回折
解像度1.77 - 2.9 Å
構造データ

26028

7to3

EMDB-26028, PDB-7to3:
Structure of Enterobacter cloacae Cap2-CdnD02 2:2 complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.74 Å

26066

7tqd

EMDB-26066, PDB-7tqd:
Structure of Enterobacter cloacae Cap2-CdnD02 2:1 complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.9 Å

PDB-7tsq:
Structure of Enterobacter cloacae Cap2 bound to CdnD02 C-terminus, AMP state
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 2.11 Å

PDB-7tsx:
Structure of Enterobacter cloacae Cap2 bound to CdnD02 C-terminus, Apo state
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 1.77 Å

化合物

ChemComp-AMP:
ADENOSINE MONOPHOSPHATE / AMP / AMP*YM

ChemComp-MG:
Unknown entry / マグネシウムジカチオン

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

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

ChemComp-HOH:
WATER

由来
  • enterobacter cloacae (バクテリア)
キーワードTRANSFERASE / CBASS / ubiquitin E1/E2 / bacterial anti-phage defense / cGAS

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万見文献について

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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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万見文献

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  • EMDB/PDB/SASBDBのエントリから引用されている文献のデータベースです
  • Pubmedのデータを利用しています

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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