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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-23061 | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of Ephydatia fluviatilis PiwiA-piRNA complex | |||||||||
マップデータ | Ef PIWI-piRNA local resolution sharpened map | |||||||||
試料 |
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キーワード | RNASEH / PROTEIN-RNA COMPLEX / RNA BINDING PROTEIN / PIRNA BINDING / PAZ PIWI DOMAIN PROTEIN / HYDROLASE / RNA BINDING PROTEIN-RNA complex | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 piRNA binding / regulatory ncRNA-mediated gene silencing / P granule / RNA endonuclease activity 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Ephydatia fluviatilis (カワカイメン) / synthetic construct (人工物) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.8 Å | |||||||||
データ登録者 | Chowdhury S / Anzelon TA / MacRae IJ / Lander GC | |||||||||
資金援助 | 米国, 1件
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引用 | ジャーナル: Nature / 年: 2021 タイトル: Structural basis for piRNA targeting. 著者: Todd A Anzelon / Saikat Chowdhury / Siobhan M Hughes / Yao Xiao / Gabriel C Lander / Ian J MacRae / 要旨: PIWI proteins use PIWI-interacting RNAs (piRNAs) to identify and silence transposable elements and thereby maintain genome integrity between metazoan generations. The targeting of transposable ...PIWI proteins use PIWI-interacting RNAs (piRNAs) to identify and silence transposable elements and thereby maintain genome integrity between metazoan generations. The targeting of transposable elements by PIWI has been compared to mRNA target recognition by Argonaute proteins, which use microRNA (miRNA) guides, but the extent to which piRNAs resemble miRNAs is not known. Here we present cryo-electron microscopy structures of a PIWI-piRNA complex from the sponge Ephydatia fluviatilis with and without target RNAs, and a biochemical analysis of target recognition. Mirroring Argonaute, PIWI identifies targets using the piRNA seed region. However, PIWI creates a much weaker seed so that stable target association requires further piRNA-target pairing, making piRNAs less promiscuous than miRNAs. Beyond the seed, the structure of PIWI facilitates piRNA-target pairing in a manner that is tolerant of mismatches, leading to long-lived PIWI-piRNA-target interactions that may accumulate on transposable-element transcripts. PIWI ensures targeting fidelity by physically blocking the propagation of piRNA-target interactions in the absence of faithful seed pairing, and by requiring an extended piRNA-target duplex to reach an endonucleolytically active conformation. PIWI proteins thereby minimize off-targeting cellular mRNAs while defending against evolving genomic threats. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | EMマップ: SurfViewMolmilJmol/JSmol |
添付画像 |
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_23061.map.gz | 2.6 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-23061-v30.xml emd-23061.xml | 20.5 KB 20.5 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_23061_fsc.xml | 4.2 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_23061.png | 44 KB | ||
マスクデータ | emd_23061_msk_1.map | 2.8 MB | マスクマップ | |
Filedesc metadata | emd-23061.cif.gz | 7.1 KB | ||
その他 | emd_23061_half_map_1.map.gz emd_23061_half_map_2.map.gz | 1.2 MB 1.2 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-23061 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-23061 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_23061_validation.pdf.gz | 695.7 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_23061_full_validation.pdf.gz | 695.2 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_23061_validation.xml.gz | 8.7 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_23061_validation.cif.gz | 11.4 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-23061 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-23061 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-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_23061.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 2.8 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | Ef PIWI-piRNA local resolution sharpened map | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.15 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
-マスク #1
ファイル | emd_23061_msk_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: Ef PIWI-piRNA odd half map
ファイル | emd_23061_half_map_1.map | ||||||||||||
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注釈 | Ef PIWI-piRNA odd half map | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: Ef PIWI-piRNA even half map
ファイル | emd_23061_half_map_2.map | ||||||||||||
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注釈 | Ef PIWI-piRNA even half map | ||||||||||||
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 : Complex between EfPiwi and piRNA
全体 | 名称: Complex between EfPiwi and piRNA |
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要素 |
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-超分子 #1: Complex between EfPiwi and piRNA
超分子 | 名称: Complex between EfPiwi and piRNA / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2 |
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分子量 | 理論値: 83 KDa |
-超分子 #2: Piwi-A
超分子 | 名称: Piwi-A / 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: Ephydatia fluviatilis (カワカイメン) |
-超分子 #3: piRNA
超分子 | 名称: piRNA / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2 |
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由来(天然) | 生物種: synthetic construct (人工物) / Synthetically produced: Yes |
-分子 #1: Piwi-A
分子 | 名称: Piwi-A / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO EC番号: 加水分解酵素; エステル加水分解酵素; 5'-リン酸モノエステル産生エンドリボヌクレアーゼ |
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由来(天然) | 生物種: Ephydatia fluviatilis (カワカイメン) |
分子量 | 理論値: 88.232594 KDa |
組換発現 | 生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ) |
配列 | 文字列: SLNVESSMVS QRGSSGQPVP VSANYLPLKG NMDGVFKYAV GFNPPVEDIR SRSQLLNEHK ELIGLTRVFD GSTLYVPKRI CEQRLDLMS TRQTDGASIK VTISLVDSVK NRDVVQLMNV IFKRILRSLK LQRIGRDYYD ANSPLEVPQH KMQLWPGYVT A INRHEGGL ...文字列: SLNVESSMVS QRGSSGQPVP VSANYLPLKG NMDGVFKYAV GFNPPVEDIR SRSQLLNEHK ELIGLTRVFD GSTLYVPKRI CEQRLDLMS TRQTDGASIK VTISLVDSVK NRDVVQLMNV IFKRILRSLK LQRIGRDYYD ANSPLEVPQH KMQLWPGYVT A INRHEGGL MLVLDVSHRV MKTDTALDFL YELYHFNQDK FREEAFKQLV GSVVLTRYNN RTYEIDDIAW DKNPRCAFQD HA GSQITFV DYYKRAYDLD ITDLEQPLLI HRPKKKQRGK QDEGRKEVEE MVCLVPELCA MTGLTDAARS DFKVMKDLAV HTR VPPEKR AESFRKFIQR LNTTKEASEL LHSWGLVLDS RMLDMQGRRL PPEKILFKHS SIVANMEADW SRECLKEHVI SAVS LLDWA VLFVRKDQGK ATDFVNMLSK VCPPIGMEVH EPKMVEVVND RTESYLRALR ELIAPRLQMV VIVFPTSRDD RYSAV KKLC CIESPIPSQV LIARTITQQQ KLRSVAQKVA LQMNAKLGGE LWAVEIPLKS CMVVGIDVYH DKSYGNKSIA GFVAST NPS FTRWYSRTAM QEQSQELIHE LKLCMQAALK KYNEMNQSLP ERIIVFRDGV GEGREEYVSE FEVPQFNSCF SIFGENY CP KLAVVVVQKR ITTRIFGRSG HSYDNPPPGV IVDHTITKSY DFYLVSQHVR QGTVSPTYYR VIYDKSGLKP DHLQRLTY K LTHMYYNWPG TIRTPAPCNY AHKLAFLVGK SLHRDPAHEL SDRLFFL UniProtKB: Piwi |
-分子 #2: RNA (5'-R(P*UP*CP*UP*CP*AP*GP*(OMC))-3')
分子 | 名称: RNA (5'-R(P*UP*CP*UP*CP*AP*GP*(OMC))-3') / タイプ: rna / ID: 2 / コピー数: 1 |
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由来(天然) | 生物種: synthetic construct (人工物) |
分子量 | 理論値: 8.029815 KDa |
配列 | 文字列: UCUCUUGAGU UGGACAAAUG GCAG(OMC) |
-分子 #3: MAGNESIUM ION
分子 | 名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: MG |
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分子量 | 理論値: 24.305 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 | particle |
-試料調製
濃度 | 2.5 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 8 |
グリッド | モデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: GOLD / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY ARRAY / 前処理 - タイプ: PLASMA CLEANING / 前処理 - 時間: 7 sec. |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 97 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: HOMEMADE PLUNGER 詳細: Freezing was carried out in a cold room at 4 degree C and relative humidity between 95%-98%. 3.5 uL sample was applied to plasma cleaned grid and manually blotted with Whatman 1 filter paper ...詳細: Freezing was carried out in a cold room at 4 degree C and relative humidity between 95%-98%. 3.5 uL sample was applied to plasma cleaned grid and manually blotted with Whatman 1 filter paper for 5-7 sec before plunge freezing in liquid ethane at -179 degree C.. |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TALOS ARCTICA |
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温度 | 最低: 77.0 K / 最高: 79.0 K |
撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) 検出モード: COUNTING / デジタル化 - サイズ - 横: 3710 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3838 pixel / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-48 / 実像数: 1765 / 平均露光時間: 12.0 sec. / 平均電子線量: 47.33 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 倍率(補正後): 43478 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 1.6 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.0 µm / 倍率(公称値): 36000 |
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: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company |