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- EMDB-41966: Cryo-EM structure of the SPARTA oligomer with guide RNA and target DNA -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-41966
タイトルCryo-EM structure of the SPARTA oligomer with guide RNA and target DNA
マップデータcomposite map
試料
  • 複合体: SPARTA complex with gRNA/tDNA
    • RNA: RNA (5'-R(P*UP*GP*AP*GP*GP*UP*AP*GP*UP*AP*GP*GP*UP*UP*GP*UP*AP*UP*A)-3')
    • DNA: DNA (5'-D(P*TP*AP*TP*AP*CP*AP*AP*CP*CP*TP*AP*CP*TP*AP*CP*CP*TP*C)-3')
    • タンパク質・ペプチド: TIR domain-containing protein
    • タンパク質・ペプチド: Piwi domain-containing protein
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: water
キーワードRNA / DNA / Argonaute / TIR / immune system / RNA BINDING PROTEIN-RNA-DNA complex
機能・相同性TIR domain / Toll/interleukin-1 receptor homology (TIR) domain / Toll/interleukin-1 receptor homology (TIR) domain superfamily / nucleic acid binding / Ribonuclease H superfamily / Ribonuclease H-like superfamily / signal transduction / Piwi domain-containing protein / TIR domain-containing protein
機能・相同性情報
生物種Thermoflavifilum thermophilum (バクテリア) / 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: 3.15 Å
データ登録者Malik R / Kottur J / Aggarwal AK
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI) 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Nucleic acid mediated activation of a short prokaryotic Argonaute immune system.
著者: Jithesh Kottur / Radhika Malik / Aneel K Aggarwal /
要旨: A short prokaryotic Argonaute (pAgo) TIR-APAZ (SPARTA) defense system, activated by invading DNA to unleash its TIR domain for NAD(P) hydrolysis, was recently identified in bacteria. We report the ...A short prokaryotic Argonaute (pAgo) TIR-APAZ (SPARTA) defense system, activated by invading DNA to unleash its TIR domain for NAD(P) hydrolysis, was recently identified in bacteria. We report the crystal structure of SPARTA heterodimer in the absence of guide-RNA/target-ssDNA (2.66 Å) and a cryo-EM structure of the SPARTA oligomer (tetramer of heterodimers) bound to guide-RNA/target-ssDNA at nominal 3.15-3.35 Å resolution. The crystal structure provides a high-resolution view of SPARTA, revealing the APAZ domain as equivalent to the N, L1, and L2 regions of long pAgos and the MID domain containing a unique insertion (insert57). Cryo-EM structure reveals regions of the PIWI (loop10-9) and APAZ (helix αN) domains that reconfigure for nucleic-acid binding and decrypts regions/residues that reorganize to expose a positively charged pocket for higher-order assembly. The TIR domains amass in a parallel-strands arrangement for catalysis. We visualize SPARTA before and after RNA/ssDNA binding and uncover the basis of its active assembly leading to abortive infection.
履歴
登録2023年9月14日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年6月12日-
マップ公開2024年6月12日-
更新2024年6月19日-
現状2024年6月19日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_41966.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_41966.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 421.9 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈composite map
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.083 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.564
最小 - 最大-0.4118225 - 4.538744
平均 (標準偏差)0.0246301 (±0.06510961)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ480480480
Spacing480480480
セルA=B=C: 519.83997 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : SPARTA complex with gRNA/tDNA

全体名称: SPARTA complex with gRNA/tDNA
要素
  • 複合体: SPARTA complex with gRNA/tDNA
    • RNA: RNA (5'-R(P*UP*GP*AP*GP*GP*UP*AP*GP*UP*AP*GP*GP*UP*UP*GP*UP*AP*UP*A)-3')
    • DNA: DNA (5'-D(P*TP*AP*TP*AP*CP*AP*AP*CP*CP*TP*AP*CP*TP*AP*CP*CP*TP*C)-3')
    • タンパク質・ペプチド: TIR domain-containing protein
    • タンパク質・ペプチド: Piwi domain-containing protein
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: water

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超分子 #1: SPARTA complex with gRNA/tDNA

超分子名称: SPARTA complex with gRNA/tDNA / 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: Thermoflavifilum thermophilum (バクテリア)

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分子 #1: RNA (5'-R(P*UP*GP*AP*GP*GP*UP*AP*GP*UP*AP*GP*GP*UP*UP*GP*UP*AP*UP...

分子名称: RNA (5'-R(P*UP*GP*AP*GP*GP*UP*AP*GP*UP*AP*GP*GP*UP*UP*GP*UP*AP*UP*A)-3')
タイプ: rna / ID: 1 / コピー数: 4
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 6.812045 KDa
配列文字列:
UGAGGUAGUA GGUUGUAUAG U

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分子 #2: DNA (5'-D(P*TP*AP*TP*AP*CP*AP*AP*CP*CP*TP*AP*CP*TP*AP*CP*CP*TP*C)-3')

分子名称: DNA (5'-D(P*TP*AP*TP*AP*CP*AP*AP*CP*CP*TP*AP*CP*TP*AP*CP*CP*TP*C)-3')
タイプ: dna / ID: 2 / コピー数: 4 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 13.703841 KDa
配列文字列:
(DA)(DA)(DA)(DC)(DG)(DA)(DC)(DG)(DG)(DC) (DC)(DA)(DG)(DT)(DG)(DC)(DC)(DA)(DA)(DG) (DC)(DT)(DT)(DA)(DC)(DT)(DA)(DT)(DA) (DC)(DA)(DA)(DC)(DC)(DT)(DA)(DC)(DT)(DA) (DC) (DC)(DT)(DC)(DA)(DT)

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分子 #3: TIR domain-containing protein

分子名称: TIR domain-containing protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Thermoflavifilum thermophilum (バクテリア)
分子量理論値: 53.256734 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MRNKIFISHA TPEDDDFTRW LSLKLIGLGY EVWCDILFLD KGVDFWSTIE KEIRENTCKF LIVSSTAGNK REGVLKELAV ATKVKKHLQ DDMFIIPLAI DENLSYDDIN IEIVRLNAID FKKSWAKGLQ DLLDAFEKQN VPKKPPDHSK SNLLYQQIFL H DKQAIEKE ...文字列:
MRNKIFISHA TPEDDDFTRW LSLKLIGLGY EVWCDILFLD KGVDFWSTIE KEIRENTCKF LIVSSTAGNK REGVLKELAV ATKVKKHLQ DDMFIIPLAI DENLSYDDIN IEIVRLNAID FKKSWAKGLQ DLLDAFEKQN VPKKPPDHSK SNLLYQQIFL H DKQAIEKE ETYDSNWFPI ISFPNELRFH RYDWRLPKQF DVRTLAFPAI RYKEYLCTFA WEYDFIHQLP KTETYNGQES IR ISTSDIL SGRYDTDFIR NYECQRLIVQ LINKAFELRM KDKNVREYQM SKTFAYWIEK GKLEKDKFEK IKLVGKQKNK YWH FGISAA GKLYPSPVLM VSSHIIFTMD GINLIKSKSI QHSSRRKQGK NWWNDKWREK LLAFIRFLSD DQNAIYLNVG SEEK ILISN KPLKFFGKMS YVTPSEVTLE EESVLADINN FEEDTEDLDE LEDIE

UniProtKB: TIR domain-containing protein

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分子 #4: Piwi domain-containing protein

分子名称: Piwi domain-containing protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Thermoflavifilum thermophilum (バクテリア)
分子量理論値: 58.304848 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MKELIYIEEP SILFAHGQKC TDPRDGLALF GPLNQIYGIK SGVVGTQKGL QIFKSYLDKI QKPIYNHNNI TRPMFPGFEA VFGCKWESQ NIVFKEITDE EIRRYLFNAS THKRTYDLVT LFNDKIITAN KNDEERVDVW FVIVPEEIYK YCRPNSVLPN E LVQTKSLI ...文字列:
MKELIYIEEP SILFAHGQKC TDPRDGLALF GPLNQIYGIK SGVVGTQKGL QIFKSYLDKI QKPIYNHNNI TRPMFPGFEA VFGCKWESQ NIVFKEITDE EIRRYLFNAS THKRTYDLVT LFNDKIITAN KNDEERVDVW FVIVPEEIYK YCRPNSVLPN E LVQTKSLI SKSKAKSFRY TPTLFEEFNK KLKEVEKEAK TYNYDAQFHD QLKARLLEHT IPTQILREST LAWRDFKNTF GA PIRDFSK IEGHLAWTIS TAAYYKAGGK PWKLGDIRPG VCYLGLVYKK IEKSKNPQNA CCAAQMFLDN GDGTVFKGEV GPW YNPEKG EYHLKPKEAK ALLTQALESY KEQNKSYPKE VFIHARTRFN DEEWNAFNEV TPKNTNLVGV TITKSKPLKL YKTE GAFPI MRGNAYIVDE KKAFLWTLGF VPKLQSTLSM EVPNPIFIEI NKGEAEIQQV LKDILALTKL NYNACIYADG EPVTL RFAN KIGEILTAST EIKTPPLAFK YYI

UniProtKB: Piwi domain-containing protein

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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: 4 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #6: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 57 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER

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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
糖包埋材質: Vitreous ice
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 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 51.11 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）: 0.8 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: 3.15 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 詳細: Composite cryo-EM map / 使用した粒子像数: 238432
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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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://pdbjlvh1.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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