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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-33489 | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of human DICER-pre-miRNA in a dicing state | |||||||||
マップデータ | ||||||||||
試料 |
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キーワード | Dicer / RNaseIII / RNA-binding / micro-RNA processing / GENE REGULATION / GENE REGULATION-RNA complex | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 peripheral nervous system myelin formation / pre-miRNA binding / tRNA-derived small RNA (tsRNA or tRNA-related fragment, tRF) biogenesis / global gene silencing by mRNA cleavage / Small interfering RNA (siRNA) biogenesis / tRNA decay / negative regulation of Schwann cell proliferation / ribonuclease III / positive regulation of myelination / apoptotic DNA fragmentation ...peripheral nervous system myelin formation / pre-miRNA binding / tRNA-derived small RNA (tsRNA or tRNA-related fragment, tRF) biogenesis / global gene silencing by mRNA cleavage / Small interfering RNA (siRNA) biogenesis / tRNA decay / negative regulation of Schwann cell proliferation / ribonuclease III / positive regulation of myelination / apoptotic DNA fragmentation / deoxyribonuclease I activity / nerve development / positive regulation of Schwann cell differentiation / RISC-loading complex / miRNA metabolic process / RISC complex assembly / ribonuclease III activity / miRNA processing / pre-miRNA processing / siRNA binding / siRNA processing / Regulation of MITF-M-dependent genes involved in apoptosis / M-decay: degradation of maternal mRNAs by maternally stored factors / RISC complex / MicroRNA (miRNA) biogenesis / negative regulation of tumor necrosis factor production / negative regulation of tumor necrosis factor-mediated signaling pathway / neuron projection morphogenesis / RNA endonuclease activity / helicase activity / double-stranded RNA binding / protein domain specific binding / negative regulation of gene expression / perinuclear region of cytoplasm / negative regulation of transcription by RNA polymerase II / DNA binding / RNA binding / extracellular exosome / ATP binding / nucleus / metal ion binding / cytoplasm / cytosol 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Homo sapiens (ヒト) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.04 Å | |||||||||
データ登録者 | Lee H / Roh S-H | |||||||||
資金援助 | 韓国, 1件
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引用 | ジャーナル: Nature / 年: 2023 タイトル: Structure of the human DICER-pre-miRNA complex in a dicing state. 著者: Young-Yoon Lee / Hansol Lee / Haedong Kim / V Narry Kim / Soung-Hun Roh / 要旨: Dicer has a key role in small RNA biogenesis, processing double-stranded RNAs (dsRNAs). Human DICER (hDICER, also known as DICER1) is specialized for cleaving small hairpin structures such as ...Dicer has a key role in small RNA biogenesis, processing double-stranded RNAs (dsRNAs). Human DICER (hDICER, also known as DICER1) is specialized for cleaving small hairpin structures such as precursor microRNAs (pre-miRNAs) and has limited activity towards long dsRNAs-unlike its homologues in lower eukaryotes and plants, which cleave long dsRNAs. Although the mechanism by which long dsRNAs are cleaved has been well documented, our understanding of pre-miRNA processing is incomplete because structures of hDICER in a catalytic state are lacking. Here we report the cryo-electron microscopy structure of hDICER bound to pre-miRNA in a dicing state and uncover the structural basis of pre-miRNA processing. hDICER undergoes large conformational changes to attain the active state. The helicase domain becomes flexible, which allows the binding of pre-miRNA to the catalytic valley. The double-stranded RNA-binding domain relocates and anchors pre-miRNA in a specific position through both sequence-independent and sequence-specific recognition of the newly identified 'GYM motif'. The DICER-specific PAZ helix is also reoriented to accommodate the RNA. Furthermore, our structure identifies a configuration of the 5' end of pre-miRNA inserted into a basic pocket. In this pocket, a group of arginine residues recognize the 5' terminal base (disfavouring guanine) and terminal monophosphate; this explains the specificity of hDICER and how it determines the cleavage site. We identify cancer-associated mutations in the 5' pocket residues that impair miRNA biogenesis. Our study reveals how hDICER recognizes pre-miRNAs with stringent specificity and enables a mechanistic understanding of hDICER-related diseases. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
添付画像 |
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-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_33489.map.gz | 78.9 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-33489-v30.xml emd-33489.xml | 17.5 KB 17.5 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_33489_fsc.xml | 9.2 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_33489.png | 31.8 KB | ||
Filedesc metadata | emd-33489.cif.gz | 6.9 KB | ||
その他 | emd_33489_half_map_1.map.gz emd_33489_half_map_2.map.gz | 77.8 MB 77.8 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-33489 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-33489 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_33489_validation.pdf.gz | 879.9 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_33489_full_validation.pdf.gz | 879.5 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_33489_validation.xml.gz | 17.4 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_33489_validation.cif.gz | 22.3 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-33489 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-33489 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 7xw2MC 7xw3C M: このマップから作成された原子モデル C: 同じ文献を引用 (文献) |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性F&H 検索 |
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_33489.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 83.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||
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ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 0.849 Å | ||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
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-添付データ
-ハーフマップ: #2
ファイル | emd_33489_half_map_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #1
ファイル | emd_33489_half_map_2.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
-全体 : Protein-RNA complex of human DICER with pre-miRNA
全体 | 名称: Protein-RNA complex of human DICER with pre-miRNA |
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要素 |
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-超分子 #1: Protein-RNA complex of human DICER with pre-miRNA
超分子 | 名称: Protein-RNA complex of human DICER with pre-miRNA / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2 |
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-超分子 #2: human DICER
超分子 | 名称: human DICER / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1 |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
-超分子 #3: pre-miRNA
超分子 | 名称: pre-miRNA / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2 |
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-分子 #1: Endoribonuclease Dicer
分子 | 名称: Endoribonuclease Dicer / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: ribonuclease III |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 218.947328 KDa |
組換発現 | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
配列 | 文字列: MKSPALQPLS MAGLQLMTPA SSPMGPFFGL PWQQEAIHDN IYTPRKYQVE LLEAALDHNT IVCLNTGSGK TFIAVLLTKE LSYQIRGDF SRNGKRTVFL VNSANQVAQQ VSAVRTHSDL KVGEYSNLEV NASWTKERWN QEFTKHQVLI MTCYVALNVL K NGYLSLSD ...文字列: MKSPALQPLS MAGLQLMTPA SSPMGPFFGL PWQQEAIHDN IYTPRKYQVE LLEAALDHNT IVCLNTGSGK TFIAVLLTKE LSYQIRGDF SRNGKRTVFL VNSANQVAQQ VSAVRTHSDL KVGEYSNLEV NASWTKERWN QEFTKHQVLI MTCYVALNVL K NGYLSLSD INLLVFDECH LAILDHPYRE IMKLCENCPS CPRILGLTAS ILNGKCDPEE LEEKIQKLEK ILKSNAETAT DL VVLDRYT SQPCEIVVDC GPFTDRSGLY ERLLMELEEA LNFINDCNIS VHSKERDSTL ISKQILSDCR AVLVVLGPWC ADK VAGMMV RELQKYIKHE QEELHRKFLL FTDTFLRKIH ALCEEHFSPA SLDLKFVTPK VIKLLEILRK YKPYERQQFE SVEW YNNRN QDNYVSWSDS EDDDEDEEIE EKEKPETNFP SPFTNILCGI IFVERRYTAV VLNRLIKEAG KQDPELAYIS SNFIT GHGI GKNQPRNKQM EAEFRKQEEV LRKFRAHETN LLIATSIVEE GVDIPKCNLV VRFDLPTEYR SYVQSKGRAR APISNY IML ADTDKIKSFE EDLKTYKAIE KILRNKCSKS VDTGETDIDP VMDDDDVFPP YVLRPDDGGP RVTINTAIGH INRYCAR LP SDPFTHLAPK CRTRELPDGT FYSTLYLPIN SPLRASIVGP PMSCVRLAER VVALICCEKL HKIGELDDHL MPVGKETV K YEEELDLHDE EETSVPGRPG STKRRQCYPK AIPECLRDSY PRPDQPCYLY VIGMVLTTPL PDELNFRRRK LYPPEDTTR CFGILTAKPI PQIPHFPVYT RSGEVTISIE LKKSGFMLSL QMLELITRLH QYIFSHILRL EKPALEFKPT DADSAYCVLP LNVVNDSST LDIDFKFMED IEKSEARIGI PSTKYTKETP FVFKLEDYQD AVIIPRYRNF DQPHRFYVAD VYTDLTPLSK F PSPEYETF AEYYKTKYNL DLTNLNQPLL DVDHTSSRLN LLTPRHLNQK GKALPLSSAE KRKAKWESLQ NKQILVPELC AI HPIPASL WRKAVCLPSI LYRLHCLLTA EELRAQTASD AGVGVRSLPA DFRYPNLDFG WKKSIDSKSF ISISNSSSAE NDN YCKHST IVPENAAHQG ANRTSSLENH DQMSVNCRTL LSESPGKLHV EVSADLTAIN GLSYNQNLAN GSYDLANRDF CQGN QLNYY KQEIPVQPTT SYSIQNLYSY ENQPQPSDEC TLLSNKYLDG NANKSTSDGS PVMAVMPGTT DTIQVLKGRM DSEQS PSIG YSSRTLGPNP GLILQALTLS NASDGFNLER LEMLGDSFLK HAITTYLFCT YPDAHEGRLS YMRSKKVSNC NLYRLG KKK GLPSRMVVSI FDPPVNWLPP GYVVNQDKSN TDKWEKDEMT KDCMLANGKL DEDYEEEDEE EESLMWRAPK EEADYED DF LEYDQEHIRF IDNMLMGSGA FVKKISLSPF STTDSAYEWK MPKKSSLGSM PFSSDFEDFD YSSWDAMCYL DPSKAVEE D DFVVGFWNPS EENCGVDTGK QSISYDLHTE QCIADKSIAD CVEALLGCYL TSCGERAAQL FLCSLGLKVL PVIKRTDRE KALCPTRENF NSQQKNLSVS CAAASVASSR SSVLKDSEYG CLKIPPRCMF DHPDADKTLN HLISGFENFE KKINYRFKNK AYLLQAFTH ASYHYNTITD CYQRLEFLGD AILDYLITKH LYEDPRQHSP GVLTDLRSAL VNNTIFASLA VKYDYHKYFK A VSPELFHV IDDFVQFQLE KNEMQGMDSE LRRSEEDEEK EEDIEVPKAM GDIFESLAGA IYMDSGMSLE TVWQVYYPMM RP LIEKFSA NVPRSPVREL LEMEPETAKF SPAERTYDGK VRVTVEVVGK GKFKGVGRSY RIAKSAAARR ALRSLKANQP QVP NS UniProtKB: Endoribonuclease Dicer |
-分子 #2: RNA (73-MER)
分子 | 名称: RNA (73-MER) / タイプ: rna / ID: 2 / コピー数: 1 |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 23.343783 KDa |
配列 | 文字列: UGAGGUAGUA GGUUGUAUCG CUUUAGGGUC ACACCCACCA CUGGGAGAUA GCCAUACAAU CUACUGUCUU UCU |
-分子 #3: CALCIUM ION
分子 | 名称: CALCIUM ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: CA |
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分子量 | 理論値: 40.078 Da |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | 3D array |
-試料調製
緩衝液 | pH: 8 |
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グリッド | モデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 288 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: blot force 5 and blot for 2 seconds. |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k) 平均電子線量: 44.163 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | 照射モード: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス(公称値): 2.2 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 0.9 µm |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER ホルダー冷却材: NITROGEN |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |