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Structure paper

タイトルStructural mechanism of the Retron-Eco7 anti-phage defense system.
ジャーナル・号・ページNat Commun, Vol. 16, Issue 1, Page 10821, Year 2025
掲載日2025年12月2日
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 /
PubMed 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.
リンクNat Commun / PubMed:41330933 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.58 - 2.76 Å
構造データ

62378

9kjx

EMDB-62378, PDB-9kjx:
Cryo-EM structure of the Retron-Eco7 complex (state 1)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.76 Å

62379

9kjy

EMDB-62379, PDB-9kjy:
Cryo-EM structure of the Retron-Eco7 complex (state 2)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.61 Å

62380

9kjz

EMDB-62380, PDB-9kjz:
Cryo-EM structure of the Retron-Eco7 complex (state 3)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.7 Å

62381

9kk1

EMDB-62381, PDB-9kk1:
Cryo-EM structure of the Retron-Eco7 complex (state 4)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.71 Å

62382

9kk2

EMDB-62382, PDB-9kk2:
Cryo-EM structure of the Retron-Eco7 complex (state 5)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.58 Å

化合物

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

ChemComp-ZN:
Unknown entry

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

由来
  • escherichia coli (大腸菌)
キーワードRNA BINDING PROTEIN / Retron / Reverse transcriptase

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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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