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- EMDB-42637: Human LINE-1 retrotransposon ORF2 protein engaged with template R... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-42637
タイトルHuman LINE-1 retrotransposon ORF2 protein engaged with template RNA in elongation state
マップデータHuman LINE-1 retrotransposon ORF2 protein engaged with template RNA in elongation state
試料
  • 複合体: Human LINE-1 retrotransposon ORF2 protein in elongation stage
    • タンパク質・ペプチド: LINE-1 retrotransposable element ORF2 protein
    • RNA: Template RNA
    • DNA: Complementary DNA
  • リガンド: THYMIDINE-5'-TRIPHOSPHATE
キーワードLINE-1 / retrotransposon / reverse transcriptase / retroelement / RNA BINDING PROTEIN / RNA / RNA BINDING PROTEIN-RNA-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


retrotransposition / nucleic acid metabolic process / type II site-specific deoxyribonuclease activity / 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デオキシリボヌクレアーゼ / RNA-directed DNA polymerase / RNA-directed DNA polymerase activity / DNA recombination / RNA binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
Endonuclease/exonuclease/phosphatase / Endonuclease/Exonuclease/phosphatase family / Endonuclease/exonuclease/phosphatase superfamily / Reverse transcriptase (RNA-dependent DNA polymerase) / Reverse transcriptase domain / Reverse transcriptase (RT) catalytic domain profile. / DNA/RNA polymerase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
LINE-1 retrotransposable element ORF2 protein
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / 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: 3.2 Å
データ登録者Thawani A / Florez Ariza AJ / Collins K / Nogales E
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)DP1HL156819 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2024
タイトル: Template and target-site recognition by human LINE-1 in retrotransposition.
著者: Akanksha Thawani / Alfredo Jose Florez Ariza / Eva Nogales / Kathleen Collins /
要旨: The long interspersed element-1 (LINE-1, hereafter L1) retrotransposon has generated nearly one-third of the human genome and serves as an active source of genetic diversity and human disease. L1 ...The long interspersed element-1 (LINE-1, hereafter L1) retrotransposon has generated nearly one-third of the human genome and serves as an active source of genetic diversity and human disease. L1 spreads through a mechanism termed target-primed reverse transcription, in which the encoded enzyme (ORF2p) nicks the target DNA to prime reverse transcription of its own or non-self RNAs. Here we purified full-length L1 ORF2p and biochemically reconstituted robust target-primed reverse transcription with template RNA and target-site DNA. We report cryo-electron microscopy structures of the complete human L1 ORF2p bound to structured template RNAs and initiating cDNA synthesis. The template polyadenosine tract is recognized in a sequence-specific manner by five distinct domains. Among them, an RNA-binding domain bends the template backbone to allow engagement of an RNA hairpin stem with the L1 ORF2p C-terminal segment. Moreover, structure and biochemical reconstitutions demonstrate an unexpected target-site requirement: L1 ORF2p relies on upstream single-stranded DNA to position the adjacent duplex in the endonuclease active site for nicking of the longer DNA strand, with a single nick generating a staggered DNA break. Our research provides insights into the mechanism of ongoing transposition in the human genome and informs the engineering of retrotransposon proteins for gene therapy.
履歴
登録2023年11月6日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年12月20日-
マップ公開2023年12月20日-
更新2024年2月14日-
現状2024年2月14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_42637.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_42637.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 52.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Human LINE-1 retrotransposon ORF2 protein engaged with template RNA in elongation state
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.81 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.0095
最小 - 最大-0.04018866 - 0.07824448
平均 (標準偏差)0.0003126624 (±0.0025608565)
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: 194.4 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: Half Map 2

ファイルemd_42637_half_map_1.map
注釈Half Map 2
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: Half Map 1

ファイルemd_42637_half_map_2.map
注釈Half Map 1
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 : Human LINE-1 retrotransposon ORF2 protein in elongation stage

全体名称: Human LINE-1 retrotransposon ORF2 protein in elongation stage
要素
  • 複合体: Human LINE-1 retrotransposon ORF2 protein in elongation stage
    • タンパク質・ペプチド: LINE-1 retrotransposable element ORF2 protein
    • RNA: Template RNA
    • DNA: Complementary DNA
  • リガンド: THYMIDINE-5'-TRIPHOSPHATE

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超分子 #1: Human LINE-1 retrotransposon ORF2 protein in elongation stage

超分子名称: Human LINE-1 retrotransposon ORF2 protein in elongation stage
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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 175 KDa

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分子 #1: LINE-1 retrotransposable element ORF2 protein

分子名称: LINE-1 retrotransposable element ORF2 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 149.300391 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MTGSNSHITI LTLNINGLNS AIKRHRLASW IKSQDPSVCC IQETHLTCRD THRLKIKGWR KIYQANGKQK KAGVAILVSD KTDFKPTKI KRDKEGHYIM VKGSIQQEEL TILNIYAPNT GAPRFIKQVL SDLQRDLDSH TLIMGDFNTP LSTLDRSTRQ K VNKDTQEL ...文字列:
MTGSNSHITI LTLNINGLNS AIKRHRLASW IKSQDPSVCC IQETHLTCRD THRLKIKGWR KIYQANGKQK KAGVAILVSD KTDFKPTKI KRDKEGHYIM VKGSIQQEEL TILNIYAPNT GAPRFIKQVL SDLQRDLDSH TLIMGDFNTP LSTLDRSTRQ K VNKDTQEL NSALHQADLI DIYRTLHPKS TEYTFFSAPH HTYSKIDHIV GSKALLSKCK RTEIITNYLS DHSAIKLELR IK NLTQSRS TTWKLNNLLL NDYWVHNEMK AEIKMFFETN ENKDTTYQNL WDAFKAVCRG KFIALNAHKR KQERSKIDTL TSQ LKELEK QEQTHSKASR RQEITKIRAE LKEIETQKTL QKINESRSWF FERINKIDRP LARLIKKKRE KNQIDTIKND KGDI TTDPT EIQTTIREYY KHLYANKLEN LEEMDKFLDT YTLPRLNQEE VESLNRPITG SEIVAIINSL PTKKSPGPDG FTAEF YQRY KEELVPFLLK LFQSIEKEGI LPNSFYEASI ILIPKPGRDT TKKENFRPIS LMNIDAKILN KILANRIQQH IKKLIH HDQ VGFIPGMQGW FNIRKSINVI QHINRAKDKN HMIISIDAEK AFDKIQQPFM LKTLNKLGID GTYFKIIRAI YDKPTAN II LNGQKLEAFP LKTGTRQGCP LSPLLFNIVL EVLARAIRQE KEIKGIQLGK EEVKLSLFAD DMIVYLENPI VSAQNLLK L ISNFSKVSGY KINVQKSQAF LYTNNRQTES QIMGELPFTI ASKRIKYLGI QLTRDVKDLF KENYKPLLKE IKEETNKWK NIPCSWVGRI NIVKMAILPK VIYRFNAIPI KLPMTFFTEL EKTTLKFIWN QKRARIAKSI LSQKNKAGGI TLPDFKLYYK ATVTKTAWY WYQNRDIDQW NRTEPSEIMP HIYNYLIFDK PEKNKQWGKD SLFNKWCWEN WLAICRKLKL DPFLTPYTKI N SRWIKDLN VKPKTIKTLE ENLGITIQDI GVGKDFMSKT PKAMATKDKI DKWDLIKLKS FCTAKETTIR VNRQPTTWEK IF ATYSSDK GLISRIYNEL KQIYKKKTNN PIKKWAKDMN RHFSKEDIYA AKKHMKKCSS SLAIREMQIK TTMRYHLTPV RMA IIKKSG NNRCWRGCGE IGTLLHCWWD CKLVQPLWKS VWRFLRDLEL EIPFDPAIPL LGIYPNEYKS CCYKDTCTRM FIAA LFTIA KTWNQPKCPT MIDWIKKMWH IYTMEYYAAI KNDEFISFVG TWMKLETIIL SKLSQEQKTK HRIFSLIGGN

UniProtKB: LINE-1 retrotransposable element ORF2 protein

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分子 #2: Template RNA

分子名称: Template RNA / タイプ: rna / ID: 2 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 23.956451 KDa
配列文字列:
GCAGACUGCG UAGGCGUGCA GGAACCUGCA CGCCUACGCA GUCUGCAAAA AAAAAAAAAA ACAAUAUCGG CGCG

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分子 #3: Complementary DNA

分子名称: Complementary DNA / タイプ: dna / ID: 3 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 3.951586 KDa
配列文字列:
(DC)(DG)(DC)(DG)(DC)(DC)(DG)(DA)(DT)(DA) (DT)(DT)(DDG)

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分子 #4: THYMIDINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: THYMIDINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: TTP
分子量理論値: 482.168 Da
Chemical component information

ChemComp-TTP:
THYMIDINE-5'-TRIPHOSPHATE / dTTP

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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

濃度0.1 mg/mL
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TFS KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
デジタル化 - サイズ - 横: 11520 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 8184 pixel / 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 23878 / 平均露光時間: 1.0 sec. / 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
電子光学系照射モード: OTHER / 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）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 105000
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: 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: INSILICO MODEL / In silico モデル: RELION SGD
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 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 / ソフトウェア - 名称: RELION / 使用した粒子像数: 111564
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
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://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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