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- EMDB-33797: Cryo-EM structure of the EfPiwi (N959K)-piRNA-target ternary complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-33797
タイトルCryo-EM structure of the EfPiwi (N959K)-piRNA-target ternary complex
マップデータoverall map
試料
  • 複合体: EfPiwi(N959K)-piRNA-16nt target
    • 複合体: EfPiwi(N959K)
      • タンパク質・ペプチド: Piwi
    • 複合体: RNA
      • RNA: piRNA
      • RNA: RNA (5'-R(*UP*CP*CP*AP*UP*GP*UP*UP*GP*AP*UP*GP*GP*UP*AP*A)-3')
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードpiRNA / Piwi protein / Argonaute / RNA BINDING PROTEIN / 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
Piwi domain / Piwi domain profile. / Piwi domain / Piwi / PAZ domain superfamily / PAZ / PAZ domain / PAZ domain profile. / PAZ domain / Ribonuclease H superfamily / Ribonuclease H-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
生物種Ephydatia fluviatilis (カワカイメン) / 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: 3.2 Å
データ登録者Li ZQ / Liu HB / Wu JP / Shen EZ
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number国
Other privateWestlake Education Foundation (101486021901) 中国
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2024
タイトル: Mammalian PIWI-piRNA-target complexes reveal features for broad and efficient target silencing.
著者: Zhiqing Li / Zhenzhen Li / Yuqi Zhang / Lunni Zhou / Qikui Xu / Lili Li / Lin Zeng / Junchao Xue / Huilin Niu / Jing Zhong / Qilu Yu / Dengfeng Li / Miao Gui / Yongping Huang / Shikui Tu / ...著者: Zhiqing Li / Zhenzhen Li / Yuqi Zhang / Lunni Zhou / Qikui Xu / Lili Li / Lin Zeng / Junchao Xue / Huilin Niu / Jing Zhong / Qilu Yu / Dengfeng Li / Miao Gui / Yongping Huang / Shikui Tu / Zhao Zhang / Chun-Qing Song / Jianping Wu / En-Zhi Shen /
要旨: The PIWI-interacting RNA (piRNA) pathway is an adaptive defense system wherein piRNAs guide PIWI family Argonaute proteins to recognize and silence ever-evolving selfish genetic elements and ensure ...The PIWI-interacting RNA (piRNA) pathway is an adaptive defense system wherein piRNAs guide PIWI family Argonaute proteins to recognize and silence ever-evolving selfish genetic elements and ensure genome integrity. Driven by this intensive host-pathogen arms race, the piRNA pathway and its targeted transposons have coevolved rapidly in a species-specific manner, but how the piRNA pathway adapts specifically to target silencing in mammals remains elusive. Here, we show that mouse MILI and human HILI piRNA-induced silencing complexes (piRISCs) bind and cleave targets more efficiently than their invertebrate counterparts from the sponge Ephydatia fluviatilis. The inherent functional differences comport with structural features identified by cryo-EM studies of piRISCs. In the absence of target, MILI and HILI piRISCs adopt a wider nucleic-acid-binding channel and display an extended prearranged piRNA seed as compared with EfPiwi piRISC, consistent with their ability to capture targets more efficiently than EfPiwi piRISC. In the presence of target, the seed gate-which enforces seed-target fidelity in microRNA RISC-adopts a relaxed state in mammalian piRISC, revealing how MILI and HILI tolerate seed-target mismatches to broaden the target spectrum. A vertebrate-specific lysine distorts the piRNA seed, shifting the trajectory of the piRNA-target duplex out of the central cleft and toward the PAZ lobe. Functional analyses reveal that this lysine promotes target binding and cleavage. Our study therefore provides a molecular basis for the piRNA targeting mechanism in mice and humans, and suggests that mammalian piRNA machinery can achieve broad target silencing using a limited supply of piRNA species.
履歴
登録2022年7月8日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年2月14日-
マップ公開2024年2月14日-
更新2024年5月8日-
現状2024年5月8日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_33797.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_33797.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 27 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈overall map
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その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.09 Å/pix.
x 192 pix.
= 208.704 Å		1.09 Å/pix.
x 192 pix.
= 208.704 Å		1.09 Å/pix.
x 192 pix.
= 208.704 Å

表面

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.087 Å
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表面レベル登録者による: 0.8
最小 - 最大-4.7239294 - 6.6546907
平均 (標準偏差)0.00094602077 (±0.16118972)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ192192192
Spacing192192192
セルA=B=C: 208.70401 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: DeepEMhancer processed map

ファイルemd_33797_additional_1.map
注釈DeepEMhancer processed map
投影像・断面図
軸ZYX

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密度ヒストグラム

ヒストグラム

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ハーフマップ: half map 1

ファイルemd_33797_half_map_1.map
注釈half map 1
投影像・断面図
軸ZYX

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断面 (1/2)
密度ヒストグラム

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ハーフマップ: half map 2

ファイルemd_33797_half_map_2.map
注釈half map 2
投影像・断面図
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密度ヒストグラム

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試料の構成要素

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全体 : EfPiwi(N959K)-piRNA-16nt target

全体名称: EfPiwi(N959K)-piRNA-16nt target
要素
  • 複合体: EfPiwi(N959K)-piRNA-16nt target
    • 複合体: EfPiwi(N959K)
      • タンパク質・ペプチド: Piwi
    • 複合体: RNA
      • RNA: piRNA
      • RNA: RNA (5'-R(*UP*CP*CP*AP*UP*GP*UP*UP*GP*AP*UP*GP*GP*UP*AP*A)-3')
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: EfPiwi(N959K)-piRNA-16nt target

超分子名称: EfPiwi(N959K)-piRNA-16nt target / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3

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超分子 #2: EfPiwi(N959K)

超分子名称: EfPiwi(N959K) / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #3
由来(天然)生物種: Ephydatia fluviatilis (カワカイメン)

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超分子 #3: RNA

超分子名称: RNA / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1-#2

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分子 #1: piRNA

分子名称: piRNA / タイプ: rna / ID: 1 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 7.957792 KDa
配列文字列:
UUACCAUCAA CAUGGAAACU UGGC(OMU)

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分子 #2: RNA (5'-R(*UP*CP*CP*AP*UP*GP*UP*UP*GP*AP*UP*GP*GP*UP*AP*A)-3')

分子名称: RNA (5'-R(*UP*CP*CP*AP*UP*GP*UP*UP*GP*AP*UP*GP*GP*UP*AP*A)-3')
タイプ: rna / ID: 2 / 詳細: 16nt RNA target / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 5.100047 KDa
配列文字列:
UCCAUGUUGA UGGUAA

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分子 #3: Piwi

分子名称: Piwi / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Ephydatia fluviatilis (カワカイメン)
分子量理論値: 92.654094 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MDYKDDDDKG SDYKDDDDKG SDYKDDDDKG SENLYFQGSL NVESSMVSQR GSSGQPVPVS ANYLPLKGNM DGVFKYAVGF NPPVEDIRS RSQLLNEHKE LIGLTRVFDG STLYVPKRIC EQRLDLMSTR QTDGASIKVT ISLVDSVKNR DVVQLMNVIF K RILRSLKL ...文字列:
MDYKDDDDKG SDYKDDDDKG SDYKDDDDKG SENLYFQGSL NVESSMVSQR GSSGQPVPVS ANYLPLKGNM DGVFKYAVGF NPPVEDIRS RSQLLNEHKE LIGLTRVFDG STLYVPKRIC EQRLDLMSTR QTDGASIKVT ISLVDSVKNR DVVQLMNVIF K RILRSLKL QRIGRDYYDA NSPLEVPQHK MQLWPGYVTA INRHEGGLML VLDVSHRVMK TDTALDFLYE LYHFNQDKFR EE AFKQLVG SVVLTRYNNR TYEIDDIAWD KNPRCAFQDH AGSQITFVDY YKRAYDLDIT DLEQPLLIHR PKKKQRGKQD EGR KEVEEM VCLVPELCAM TGLTDAARSD FKVMKDLAVH TRVPPEKRAE SFRKFIQRLN TTKEASELLH SWGLVLDSRM LDMQ GRRLP PEKILFKHSS IVANMEADWS RECLKEHVIS AVSLLDWAVL FVRKDQGKAT DFVNMLSKVC PPIGMEVHEP KMVEV VNDR TESYLRALRE LIAPRLQMVV IVFPTSRDDR YSAVKKLCCI ESPIPSQVLI ARTITQQQKL RSVAQKVALQ MNAKLG GEL WAVEIPLKSC MVVGIDVYHD KSYGNKSIAG FVASTNPSFT RWYSRTAMQE QSQELIHELK LCMQAALKKY NEMNQSL PE RIIVFRDGVG EGREEYVSEF EVPQFNSCFS IFGENYCPKL AVVVVQKRIT TRIFGRSGHS YDNPPPGVIV DHTITKSY D FYLVSQHVRQ GTVSPTYYRV IYDKSGLKPD HLQRLTYKLT HMYYNWPGTI RTPAPCKYAH KLAFLVGKSL HRDPAHELS DRLFFL

UniProtKB: Piwi

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分子 #4: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 2 / 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: 8
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: 50.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 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）: 1.2 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: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 221896
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION

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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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