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- EMDB-65181: Cryo-EM structure of substrate-bound DRT9 hexamer complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-65181
タイトルCryo-EM structure of substrate-bound DRT9 hexamer complex
マップデータ
試料
  • 複合体: a protein
    • タンパク質・ペプチド: RNA-dependent DNA polymerase
    • RNA: RNA (188-MER)
    • DNA: DNA (5'-D(P*AP*AP*AP*A)-3')
  • リガンド: 2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードcomplex / ANTIVIRAL PROTEIN/RNA/DNA / ANTIVIRAL PROTEIN-RNA-DNA complex
機能・相同性: / Reverse transcriptase domain / Reverse transcriptase (RNA-dependent DNA polymerase) / Reverse transcriptase (RT) catalytic domain profile. / DNA/RNA polymerase superfamily / RNA-dependent DNA polymerase
機能・相同性情報
生物種Escherichia coli (大腸菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.46 Å
データ登録者Zhang S / Zhang H
資金援助1件
OrganizationGrant number国
Other government
引用ジャーナル: EMBO J / 年: 2025
タイトル: Non-coding RNA mediates the defense-associated reverse transcriptase (DRT) anti-phage oligomerization transition.
著者: Jie Han / Bin Liu / Jingjing Tang / Shuqin Zhang / Xiaoshen Wang / Xuzichao Li / Qian Zhang / Zhikun Liu / Wanyao Wang / Yingcan Liu / Ruimin Zhou / Hang Yin / Yong Wei / Zhuang Li / Minjie ...著者: Jie Han / Bin Liu / Jingjing Tang / Shuqin Zhang / Xiaoshen Wang / Xuzichao Li / Qian Zhang / Zhikun Liu / Wanyao Wang / Yingcan Liu / Ruimin Zhou / Hang Yin / Yong Wei / Zhuang Li / Minjie Zhang / Zengqin Deng / Heng Zhang /
要旨: Defense-associated reverse transcriptase (DRT) systems are implicated in prokaryotic resistance to viral infections, yet the molecular mechanisms underlying their functionality remain largely unknown. ...Defense-associated reverse transcriptase (DRT) systems are implicated in prokaryotic resistance to viral infections, yet the molecular mechanisms underlying their functionality remain largely unknown. Here, we characterize a two-component DRT9 system, composed of a reverse transcriptase (RT) and a non-coding RNA (ncRNA), which exhibits a protein-primed DNA synthesis activity upon phage infection. We also determine its cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures in different functional states. DRT9 RT binds to ncRNA, forming a dimer of dimers configuration that assembles into a trimer of dimers upon substrate binding. This oligomerization transition, crucial for DRT9-mediated anti-phage defense, is facilitated by a ncRNA cooperative self-assembly manner. Furthermore, substrate binding induces large conformational movements around the catalytic pocket of DRT9 RT, revealing a "lock-switch" mechanism for enzymatic activation. Notably, phylogenetic analysis and functional assays identify a unique N-terminal helix extension required for ncRNA stabilization and enzymatic activity, distinct from previously reported reverse transcriptase systems. Overall, our findings illuminate the molecular basis of DRT9-mediated antiviral defense and expand the functional and mechanistic diversity of the DRT family.
履歴
登録2025年6月27日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年8月20日-
マップ公開2025年8月20日-
更新2025年10月15日-
現状2025年10月15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_65181.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_65181.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.95 Å/pix.
x 300 pix.
= 285. Å		0.95 Å/pix.
x 300 pix.
= 285. Å		0.95 Å/pix.
x 300 pix.
= 285. Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.95 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: 0.08
最小 - 最大-0.22482723 - 0.4259931
平均 (標準偏差)0.0030118444 (±0.02713528)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 285.0 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: #1

ファイルemd_65181_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: #2

ファイルemd_65181_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 : a protein

全体名称: a protein
要素
  • 複合体: a protein
    • タンパク質・ペプチド: RNA-dependent DNA polymerase
    • RNA: RNA (188-MER)
    • DNA: DNA (5'-D(P*AP*AP*AP*A)-3')
  • リガンド: 2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: a protein

超分子名称: a protein / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)

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分子 #1: RNA-dependent DNA polymerase

分子名称: RNA-dependent DNA polymerase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 58.318961 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MKLEQQIQRV ILEEAKALIK DYHEYHNRVH LESVRNKKRL GDSAPDKKIH RPNYWSFDKK FDPFYVKSNY KSIARSIANK IENRTYLPN EPFTKDVPKP DGGIRKVSIY QIPDAAISKL FFNRLLAKNR HRFSSFSYAY RNDRNVHFAI QDISVDLKKN E RTFLAEFD ...文字列:
MKLEQQIQRV ILEEAKALIK DYHEYHNRVH LESVRNKKRL GDSAPDKKIH RPNYWSFDKK FDPFYVKSNY KSIARSIANK IENRTYLPN EPFTKDVPKP DGGIRKVSIY QIPDAAISKL FFNRLLAKNR HRFSSFSYAY RNDRNVHFAI QDISVDLKKN E RTFLAEFD FSDFFGSISH SFLNEQFNEN GFYISPEEKF IIRSFLRERK VGIPQGTSIS LFLANLTCWK LDQDLEREGV KF SRYADDT IIWSQEYSKI CNAFNIITNF SKSAGIKINP KKSEGISLLT KKGLPSEITS KNNLDFLGYT LSVENVSIKE KSV KKIKKQ ISYILYRNLI QPLKKTSLAG QTIPANDRDK NFLIAICEIR RYMYGGLSKS QIKDYLSGRS NRLYFKGIMS FYPL VNDVE QLKQLDGWIV SVIYRALKLR CQLLSKWGYN RSHNFPFILD REDIVDKCSK KTIAGRKLFE IPSFLLIHKA LQKGL QESG IEKIMNPQSL NYDYE

UniProtKB: RNA-dependent DNA polymerase

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分子 #2: RNA (188-MER)

分子名称: RNA (188-MER) / タイプ: rna / ID: 2 / コピー数: 6
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 60.361391 KDa
配列文字列:
CAUUCUCUCA UAGGGAUAAC GGUGUGGCCU UCUACCUGUU AGAAAUAAUG GGUCUUCAGU UGUAAUUCGU UGCAACUGAC GGGGGGGUG GUGUCAAAGC CGUUUCAACC AAGUGGUAAC UUACUUUUAC UUGGGUUUAU ACCGUGGAAA AGCCUGAGUC U AACUCAGG CUUUUUUGUU UAGAGGGCUU

GENBANK: GENBANK: CP074354.1

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分子 #3: DNA (5'-D(P*AP*AP*AP*A)-3')

分子名称: DNA (5'-D(P*AP*AP*AP*A)-3') / タイプ: dna / ID: 3 / コピー数: 6 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 1.20787 KDa
配列文字列:
(DA)(DA)(DA)(DA)

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分子 #4: 2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: 2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 6 / 式: DTP
分子量理論値: 491.182 Da
Chemical component information

ChemComp-DTP:
2'-DEOXYADENOSINE 5'-TRIPHOSPHATE / dATP

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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: 12 / 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JEOL CRYO ARM 300
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

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画像解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING ONLY
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: 3.46 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 使用した粒子像数: 40373
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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