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タイトルThe PAZ pocket and dimerization drive CpAgo's guide-independent and DNA-guided dual catalysis.
ジャーナル・号・ページNat Commun, Vol. 16, Issue 1, Page 6599, Year 2025
掲載日2025年7月17日
著者Yuchan Liu / Jiasu Zhang / Ji Liu / Shengchun Zhang / Linfeng An / Wenbing Xie / Kaiming Zhang / Shanshan Li /
PubMed 要旨Argonaute proteins (Agos) play essential roles in nucleic acid targeting across life domains. While eukaryotic Agos (eAgos) utilize small-interfering RNAs (siRNAs) or microRNAs (miRNAs) for RNA ...Argonaute proteins (Agos) play essential roles in nucleic acid targeting across life domains. While eukaryotic Agos (eAgos) utilize small-interfering RNAs (siRNAs) or microRNAs (miRNAs) for RNA interference, the mechanisms driving prokaryotic Agos (pAgos) in bacterial defense remain underexplored. Here, we characterize the mesophilic pAgo from Clostridium perfringens (CpAgo), which exhibits robust guide-independent and DNA-guided activity at 37 °C. CpAgo efficiently degrades plasmids and structured RNAs into small fragments, generating DNA fragments that serve as guides for subsequent cleavage. Cryo-electron microscopy reveals a positively-charged PAZ nucleotide-binding pocket, critical for both guide-dependent and guide-independent substrate recognition and cleavage. Structural analysis identifies CpAgo's dimerization as a prerequisite for catalytic activity, supporting both nucleic acid degradation and targeted action. Functional assays in Escherichia coli demonstrate CpAgo's role in bacterial defense by mediating plasmid degradation and DNA-guided cleavage. These findings position CpAgo as a critical component of prokaryotic immunity and a promising tool for biotechnology.
リンクNat Commun / PubMed:40675991 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.86 - 3.81 Å
構造データ

61474

9jh7

EMDB-61474, PDB-9jh7:
Cryo-EM structure of CpAgo in complex with the 5'-P guide DNA.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.4 Å

61475

9jh8

EMDB-61475, PDB-9jh8:
Cryo-EM structure of CpAgo_gDNA-tg_ssDNA monomeric ternary complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.81 Å

61476

9jh9

EMDB-61476, PDB-9jh9:
Cryo-EM structure of CpAgo_gDNA-tg_ssDNA dimeric ternary complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.42 Å

61485

9jhk

EMDB-61485, PDB-9jhk:
Cryo-EM structure of CpAgo_gDNA-tg_dsDNA monomeric ternary complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.42 Å

61486

9jhl

EMDB-61486, PDB-9jhl:
Cryo-EM structure of CpAgo_gDNA-tg_dsDNA dimeric ternary complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.86 Å

61487

9jhm

EMDB-61487, PDB-9jhm:
Cryo-EM structure of CpAgo_gDNA-tg_bubble_dsDNA monomeric ternary complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.2 Å

61488

9jhn

EMDB-61488, PDB-9jhn:
Cryo-EM structure of CpAgo_gDNA-tg_bubble_dsDNA dimeric ternary complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.0 Å

化合物

ChemComp-MN:
Unknown entry

由来
  • clostridium perfringens (ウェルシュ菌)
  • synthetic construct (人工物)
  • clostridium perfringenosum (バクテリア)
キーワードDNA BINDING PROTEIN/DNA / pAgos / nucleotide-binding pocket / PAZ / cryo-EM / DNA BINDING PROTEIN / DNA BINDING PROTEIN-DNA complex / dimerization

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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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  • 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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