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- EMDB-35592: Cryo-EM structure of the target ssDNA-bound SIR2-APAZ/Ago-gRNA qu... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-35592
タイトルCryo-EM structure of the target ssDNA-bound SIR2-APAZ/Ago-gRNA quaternary complex
マップデータ
試料
  • 複合体: Cryo-EM structure of the target ssDNA-bound SIR2-APAZ/Ago-gRNA quaternary complex
    • タンパク質・ペプチド: Sir2 superfamily protein
    • タンパク質・ペプチド: Piwi domain protein
    • RNA: RNA (5'-R(P*AP*UP*AP*AP*UP*GP*GP*UP*UP*UP*CP*UP*UP*AP*GP*AP*CP*GP*UP*CP*GP*UP*UP*U)-3')
    • DNA: DNA (5'-D(P*AP*AP*CP*GP*AP*CP*GP*TP*CP*TP*AP*AP*GP*AP*AP*AP*CP*CP*AP*TP*TP*AP*A)-3')
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードa protein / ANTIVIRAL PROTEIN
機能・相同性SIR2-like domain / SIR2-like domain / DHS-like NAD/FAD-binding domain superfamily / Ribonuclease H superfamily / nucleic acid binding / Ribonuclease H-like superfamily / Piwi domain protein / Sir2 superfamily protein
機能・相同性情報
生物種Geobacter sulfurreducens (strain ATCC 51573 / DSM 12127 / PCA) (バクテリア)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.0 Å
データ登録者Zhang H / Li Z / Yu GM / Li XZ / Wang XS
資金援助1件
OrganizationGrant number国
Other government
引用ジャーナル: Cell Res / 年: 2023
タイトル: Structural insights into mechanisms of Argonaute protein-associated NADase activation in bacterial immunity.
著者: Xiaoshen Wang / Xuzichao Li / Guimei Yu / Lingling Zhang / Chendi Zhang / Yong Wang / Fumeng Liao / Yanan Wen / Hang Yin / Xiang Liu / Yong Wei / Zhuang Li / Zengqin Deng / Heng Zhang /
要旨: Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) is a central metabolite in cellular processes. Depletion of NAD has been demonstrated to be a prevalent theme in both prokaryotic and eukaryotic immune ...Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) is a central metabolite in cellular processes. Depletion of NAD has been demonstrated to be a prevalent theme in both prokaryotic and eukaryotic immune responses. Short prokaryotic Argonaute proteins (Agos) are associated with NADase domain-containing proteins (TIR-APAZ or SIR2-APAZ) encoded in the same operon. They confer immunity against mobile genetic elements, such as bacteriophages and plasmids, by inducing NAD depletion upon recognition of target nucleic acids. However, the molecular mechanisms underlying the activation of such prokaryotic NADase/Ago immune systems remain unknown. Here, we report multiple cryo-EM structures of NADase/Ago complexes from two distinct systems (TIR-APAZ/Ago and SIR2-APAZ/Ago). Target DNA binding triggers tetramerization of the TIR-APAZ/Ago complex by a cooperative self-assembly mechanism, while the heterodimeric SIR2-APAZ/Ago complex does not assemble into higher-order oligomers upon target DNA binding. However, the NADase activities of these two systems are unleashed via a similar closed-to-open transition of the catalytic pocket, albeit by different mechanisms. Furthermore, a functionally conserved sensor loop is employed to inspect the guide RNA-target DNA base pairing and facilitate the conformational rearrangement of Ago proteins required for the activation of these two systems. Overall, our study reveals the mechanistic diversity and similarity of Ago protein-associated NADase systems in prokaryotic immune response.
履歴
登録2023年3月8日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年7月5日-
マップ公開2023年7月5日-
更新2023年9月13日-
現状2023年9月13日処理サイト: PDBc / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_35592.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_35592.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 52.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

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その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.91 Å/pix.
x 240 pix.
= 217.584 Å		0.91 Å/pix.
x 240 pix.
= 217.584 Å		0.91 Å/pix.
x 240 pix.
= 217.584 Å

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投影像

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.9066 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.35
最小 - 最大-1.9551997 - 3.2797503
平均 (標準偏差)0.0008064514 (±0.072284184)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ240240240
Spacing240240240
セルA=B=C: 217.584 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_35592_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_35592_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Cryo-EM structure of the target ssDNA-bound SIR2-APAZ/Ago-gRNA qu...

全体名称: Cryo-EM structure of the target ssDNA-bound SIR2-APAZ/Ago-gRNA quaternary complex
要素
  • 複合体: Cryo-EM structure of the target ssDNA-bound SIR2-APAZ/Ago-gRNA quaternary complex
    • タンパク質・ペプチド: Sir2 superfamily protein
    • タンパク質・ペプチド: Piwi domain protein
    • RNA: RNA (5'-R(P*AP*UP*AP*AP*UP*GP*GP*UP*UP*UP*CP*UP*UP*AP*GP*AP*CP*GP*UP*CP*GP*UP*UP*U)-3')
    • DNA: DNA (5'-D(P*AP*AP*CP*GP*AP*CP*GP*TP*CP*TP*AP*AP*GP*AP*AP*AP*CP*CP*AP*TP*TP*AP*A)-3')
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: Cryo-EM structure of the target ssDNA-bound SIR2-APAZ/Ago-gRNA qu...

超分子名称: Cryo-EM structure of the target ssDNA-bound SIR2-APAZ/Ago-gRNA quaternary complex
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4
由来(天然)生物種: Geobacter sulfurreducens (strain ATCC 51573 / DSM 12127 / PCA) (バクテリア)

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分子 #1: Sir2 superfamily protein

分子名称: Sir2 superfamily protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Geobacter sulfurreducens (strain ATCC 51573 / DSM 12127 / PCA) (バクテリア)
分子量理論値: 66.645922 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MDVLTDNEFY QHYLQNSQHM MWFLGAGTSR SAGLPTASDI IWDLKHRYYC LHENQDYQKH DINNHAIKSK IQSYMDSKGF PLQWSPEEY SFYFELVFRD DYEAQRKYLL EALASRKVSL NIGHRVLAAL LEMNQTKVVF TTNFDDVIET AFSDISGKHL S VYHLEGSY ...文字列:
MDVLTDNEFY QHYLQNSQHM MWFLGAGTSR SAGLPTASDI IWDLKHRYYC LHENQDYQKH DINNHAIKSK IQSYMDSKGF PLQWSPEEY SFYFELVFRD DYEAQRKYLL EALASRKVSL NIGHRVLAAL LEMNQTKVVF TTNFDDVIET AFSDISGKHL S VYHLEGSY AALSALNTEA FPIYAKIHGD FRYQKIKNLT PDLQTNDREI HKCFLAAAIR FGLVVSGYSG RDENVMTMLR AA IDQNNAF PHGLYWTVPS ISKSEPAVQD LITYAQGKGV RAYLVETGTF DEMLSKIWRQ VKDKPAAIDA KVRTARVCPV SIP LPGPGK SFPALRTNAL PVVTQSIRCG VVTLASPITF SELKERISQK SPKALLTYTE KVLFLGGEPE IRKIFSNDEI NSIG QYYID EIAQSVAAST FLKSFVEEAI LTALLREKPI LHRVRHRTHY AVIPNASAKD DRFLDLRKAV GFKGDLGYIT GNVTN AKEL SWAEAVSIRL EERGGKLWIM LKPEIWIKPL DRREEATDFI RSRRRYRFNQ CSYQILDAWI KILFGSIGGG GTVNIS CFP DAEFKAEFEI GTRTAFSLGV GYGR

UniProtKB: Sir2 superfamily protein

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分子 #2: Piwi domain protein

分子名称: Piwi domain protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Geobacter sulfurreducens (strain ATCC 51573 / DSM 12127 / PCA) (バクテリア)
分子量理論値: 53.325566 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MADNLSQLAA HSTIPEPLLL FKDNRTDTHP LRGLSQYGPY SACFNLPGQV RLAYLAPTEH MRKLDAIVRE LQNPATPKEA TNYYVEYGG FEKVFKVPLV MPQEHLRCLA LDECHGVAAN GNGLALADKI VQSMSGLFRQ KHAFDVLLVY LPASWKKCFE Y DGFDLHDR ...文字列:
MADNLSQLAA HSTIPEPLLL FKDNRTDTHP LRGLSQYGPY SACFNLPGQV RLAYLAPTEH MRKLDAIVRE LQNPATPKEA TNYYVEYGG FEKVFKVPLV MPQEHLRCLA LDECHGVAAN GNGLALADKI VQSMSGLFRQ KHAFDVLLVY LPASWKKCFE Y DGFDLHDR IKAKVAPLNL PIQIINDTAL TRQCRANVMW GVSVALYAKA GGIPWKLADW DKDEAYIGLS YAIKKNAEGQ EY TTCCSQV FDPDGTGFEF VAYDTREFIT DRKGNPYLSY QEMQSVLSKS LHLYQSSHNG RMPRKIFIHK TTHFTEDEIQ GAF DSFSSS TEIELVQIIQ STNWYGLKVD GKKGDKPVAP ASYPVDRGLY QPLTESECLL WTQGSVMGVN QQNPGQPVFK EAAL TPLPN PIMLRRFSGN GGWHATCSSI LALTKVDWNN NTLYKKLPVT LVYSQVFADV VKQTPEIVNE IYDYRFFM

UniProtKB: Piwi domain protein

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分子 #3: RNA (5'-R(P*AP*UP*AP*AP*UP*GP*GP*UP*UP*UP*CP*UP*UP*AP*GP*AP*CP*GP...

分子名称: RNA (5'-R(P*AP*UP*AP*AP*UP*GP*GP*UP*UP*UP*CP*UP*UP*AP*GP*AP*CP*GP*UP*CP*GP*UP*UP*U)-3')
タイプ: rna / ID: 3 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Geobacter sulfurreducens (strain ATCC 51573 / DSM 12127 / PCA) (バクテリア)
分子量理論値: 7.610471 KDa
配列文字列:
AUAAUGGUUU CUUAGACGUC GUUU

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分子 #4: DNA (5'-D(P*AP*AP*CP*GP*AP*CP*GP*TP*CP*TP*AP*AP*GP*AP*AP*AP*CP*CP...

分子名称: DNA (5'-D(P*AP*AP*CP*GP*AP*CP*GP*TP*CP*TP*AP*AP*GP*AP*AP*AP*CP*CP*AP*TP*TP*AP*A)-3')
タイプ: dna / ID: 4 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Geobacter sulfurreducens (strain ATCC 51573 / DSM 12127 / PCA) (バクテリア)
分子量理論値: 7.050615 KDa
配列文字列:
(DA)(DA)(DC)(DG)(DA)(DC)(DG)(DT)(DC)(DT) (DA)(DA)(DG)(DA)(DA)(DA)(DC)(DC)(DA)(DT) (DT)(DA)(DA)

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分子 #5: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

緩衝液pH: 7.5
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 40.0 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: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 380948
初期 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
FSC曲線 (解像度の算出)

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万見について

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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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万見 (Yorodumi)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 万見(Yorodumi)は、EMDB/PDB/SASBDBなどの構造データを閲覧するためのページです。
  • EM Navigatorの詳細ページの後継、Omokage検索のフロントエンドも兼ねています。

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 3つのデータバンクの比較 / 万見検索 / 2016年8月31日: 新しいEM Navigatorと万見 / 万見文献 / Jmol/JSmol / 機能・相同性情報 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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