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Structure paper

タイトルMammalian PIWI-piRNA-target complexes reveal features for broad and efficient target silencing.
ジャーナル・号・ページNat Struct Mol Biol, Year 2024
掲載日2024年4月24日
著者Zhiqing Li / Zhenzhen Li / Yuqi Zhang / Lunni Zhou / Qikui Xu / Lili Li / Lin Zeng / Junchao Xue / Huilin Niu / Jing Zhong / Qilu Yu / Dengfeng Li / Miao Gui / Yongping Huang / Shikui Tu / Zhao Zhang / Chun-Qing Song / Jianping Wu / En-Zhi Shen /
PubMed 要旨The PIWI-interacting RNA (piRNA) pathway is an adaptive defense system wherein piRNAs guide PIWI family Argonaute proteins to recognize and silence ever-evolving selfish genetic elements and ensure ...The PIWI-interacting RNA (piRNA) pathway is an adaptive defense system wherein piRNAs guide PIWI family Argonaute proteins to recognize and silence ever-evolving selfish genetic elements and ensure genome integrity. Driven by this intensive host-pathogen arms race, the piRNA pathway and its targeted transposons have coevolved rapidly in a species-specific manner, but how the piRNA pathway adapts specifically to target silencing in mammals remains elusive. Here, we show that mouse MILI and human HILI piRNA-induced silencing complexes (piRISCs) bind and cleave targets more efficiently than their invertebrate counterparts from the sponge Ephydatia fluviatilis. The inherent functional differences comport with structural features identified by cryo-EM studies of piRISCs. In the absence of target, MILI and HILI piRISCs adopt a wider nucleic-acid-binding channel and display an extended prearranged piRNA seed as compared with EfPiwi piRISC, consistent with their ability to capture targets more efficiently than EfPiwi piRISC. In the presence of target, the seed gate-which enforces seed-target fidelity in microRNA RISC-adopts a relaxed state in mammalian piRISC, revealing how MILI and HILI tolerate seed-target mismatches to broaden the target spectrum. A vertebrate-specific lysine distorts the piRNA seed, shifting the trajectory of the piRNA-target duplex out of the central cleft and toward the PAZ lobe. Functional analyses reveal that this lysine promotes target binding and cleavage. Our study therefore provides a molecular basis for the piRNA targeting mechanism in mice and humans, and suggests that mammalian piRNA machinery can achieve broad target silencing using a limited supply of piRNA species.
リンクNat Struct Mol Biol / PubMed:38658622
手法EM (単粒子)
解像度3.0 - 3.4 Å
構造データ

33797

7yfq

EMDB-33797, PDB-7yfq:
Cryo-EM structure of the EfPiwi (N959K)-piRNA-target ternary complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.2 Å

33800

7yfx

EMDB-33800, PDB-7yfx:
Cryo-EM structure of Hili in complex with piRNA
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.4 Å

33801

7yfy

EMDB-33801, PDB-7yfy:
Cryo-EM structure of the Mili-piRNA- target ternary complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.4 Å

33809

7yg6

EMDB-33809, PDB-7yg6:
Cryo-EM structure of the EfPiwi(N959K) in complex with piRNA
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.2 Å

33817

7ygn

EMDB-33817, PDB-7ygn:
Cryo-EM structure of the Mili in complex with piRNA
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.0 Å

化合物

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

由来
  • ephydatia fluviatilis (カワカイメン)
  • homo sapiens (ヒト)
  • mus musculus (ハツカネズミ)
キーワードRNA BINDING PROTEIN/RNA / piRNA / Piwi protein / Argonaute / RNA BINDING PROTEIN / RNA BINDING PROTEIN-RNA complex

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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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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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