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タイトルOligomerization-mediated activation of a short prokaryotic Argonaute.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 621, Issue 7977, Page 154-161, Year 2023
掲載日2023年7月26日
著者Zhangfei Shen / Xiao-Yuan Yang / Shiyu Xia / Wei Huang / Derek J Taylor / Kotaro Nakanishi / Tian-Min Fu /
PubMed 要旨Although eukaryotic and long prokaryotic Argonaute proteins (pAgos) cleave nucleic acids, some short pAgos lack nuclease activity and hydrolyse NAD(P) to induce bacterial cell death. Here we present ...Although eukaryotic and long prokaryotic Argonaute proteins (pAgos) cleave nucleic acids, some short pAgos lack nuclease activity and hydrolyse NAD(P) to induce bacterial cell death. Here we present a hierarchical activation pathway for SPARTA, a short pAgo consisting of an Argonaute (Ago) protein and TIR-APAZ, an associated protein. SPARTA progresses through distinct oligomeric forms, including a monomeric apo state, a monomeric RNA-DNA-bound state, two dimeric RNA-DNA-bound states and a tetrameric RNA-DNA-bound active state. These snapshots together identify oligomerization as a mechanistic principle of SPARTA activation. The RNA-DNA-binding channel of apo inactive SPARTA is occupied by an auto-inhibitory motif in TIR-APAZ. After the binding of RNA-DNA, SPARTA transitions from a monomer to a symmetric dimer and then an asymmetric dimer, in which two TIR domains interact through charge and shape complementarity. Next, two dimers assemble into a tetramer with a central TIR cluster responsible for hydrolysing NAD(P). In addition, we observe unique features of interactions between SPARTA and RNA-DNA, including competition between the DNA 3' end and the auto-inhibitory motif, interactions between the RNA G2 nucleotide and Ago, and splaying of the RNA-DNA duplex by two loops exclusive to short pAgos. Together, our findings provide a mechanistic basis for the activation of short pAgos, a large section of the Ago superfamily.
リンクNature / PubMed:37494956 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.48 - 3.52 Å
構造データ

EMDB-29033, PDB-8fex:
Inactivate state of Maribacter polysiphoniae Argonuate (short pAgo system)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.07 Å

EMDB-29043, PDB-8ffi:
Structure of tetramerized MapSPARTA upon guide RNA-mediated target DNA binding
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.7 Å

EMDB-29219: Raw map for structure of tetramerized short MapSPARTA (short prokaryotic Agronuate) system upon guide RNA-mediated target ssDNA binding
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.79 Å

EMDB-29222: Focused refined map of TIR domain for MapSPARTA
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.48 Å

EMDB-29223: Focused map for corner area4 of MapSPARTA
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.71 Å

EMDB-29224: Local refined map of corner area 3 for the MapSPARTA
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.74 Å

EMDB-29225: Focused refinement of corner area2 for MapSPARTA
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.64 Å

EMDB-29226: Focused refinement for corner area1 of MapSPARTA
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.74 Å

EMDB-40672, PDB-8sp0:
Symmetric dimer of MapSPARTA bound with gRNA/tDNA hybrid
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.33 Å

EMDB-40673, PDB-8sp3:
Asymmetric dimer of MapSPARTA bound with gRNA/tDNA hybrid
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.52 Å

EMDB-40679: Incomplete map of Maribacter polysiphoniae Argonaute (MapSPARTA) bound with guide RNA and target DNA duplex.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.04 Å

EMDB-40680, PDB-8spo:
Tetramerized activation of MapSPARTA bound with NAD+
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.98 Å

EMDB-40713, PDB-8squ:
Monomeric MapSPARTA bound with guide RNA and target DNA hybrid
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.28 Å

化合物

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

ChemComp-NAD:
NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE / NAD*YM

由来
  • maribacter polysiphoniae (バクテリア)
  • synthetic construct (人工物)
キーワードIMMUNE SYSTEM / Argonuate / TIR domain / Oligomerization / NAD+ / pAgo / SPARTA / Argonuare / NAD / Argonaute / TIR / bacterial Immume system / Short prokaryotic argonaute / NADase activity / Bacterial immune system / MapSPARTA / Short pAgo / Prokaryotic Argonaute / gRNA mediated DNA binding / Microbiology / microbic immune system

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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://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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