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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-64826
タイトルStructure of the Argonaute protein from Verrucomicrobia bacterium in complex with guide DNA and target RNA in target-released state
マップデータ
試料
  • 複合体: VbAgo ternary complex
    • タンパク質・ペプチド: VbAgo
    • DNA: DNA (5'-D(P*TP*GP*AP*GP*GP*TP*AP*GP*TP*AP*GP*GP*TP*TP*GP*TP*AP*T)-3')
    • RNA: RNA (5'-R(*UP*AP*UP*AP*CP*AP*AP*CP*CP*UP*AP*CP*UP*AP*CP*CP*UP*CP*A)-3')
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: water
キーワードmesophilic prokaryotic Argonaute / RNA BINDING PROTEIN/DNA/RNA / RNA BINDING PROTEIN-DNA-RNA complex
生物種Verrucomicrobiota bacterium (バクテリア)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.97 Å
データ登録者Wu S
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number
Ministry of Science and Technology (MoST, China)240801001003 中国
引用ジャーナル: Nat Commun / : 2026
タイトル: Structural insights into C-terminus-mediated RNA target cleavage by a mesophilic prokaryotic argonaute.
著者: Taiyu Chen / Xin Tao / Shunshun Li / Qingmiao Duanmu / Jiening Wang / Kai Chen / Kangle Mu / Hong Yang / Yu Li / Yang Liu / Lixin Ma / Shan Wu /
要旨: Prokaryotic Argonaute proteins (pAgos) are programmable nucleases that always utilize DNA guides to cleave DNA targets. Recent studies show that some pAgos preferentially utilize DNA guides to cleave ...Prokaryotic Argonaute proteins (pAgos) are programmable nucleases that always utilize DNA guides to cleave DNA targets. Recent studies show that some pAgos preferentially utilize DNA guides to cleave RNA targets rather than DNA targets. VbAgo, derived from a Verrucomicrobia bacterium, is a nuclease capable of specifically cleaving single-stranded RNA and highly structured RNA substrates at 37 °C, making it an ideal candidate for developing RNA manipulation toolkits. An in-depth investigation of its mechanism contributes to understanding the functional characteristics of gDtR-type Ago proteins. Here, we present cryo-electron microscopy structures of VbAgo, the VbAgo-guide DNA binary complex, multiple wild-type VbAgo-guide DNA-target RNA ternary complexes, and the catalytically inactive mutant (VbAgo-DM) guide DNA-target RNA ternary complex, with resolutions ranging from 2.5 to 3.2 Å. By integrating these cryo-EM structures with biochemical data, we elucidate the entire catalytic process of VbAgo, revealing its unique C-terminal regulatory mechanism. Specifically, in its apo state, VbAgo's C-terminus occupies the nucleic acid binding channel, partially impeding its catalytic activity while enhancing its stability. The binding of guide DNA displaces the C-terminus, and subsequent binding of target RNA, along with conformational changes in the N-terminal and PAZ domains, facilitates VbAgo dimerization. Following this, the C-terminus transitions from a loop to a helix, enabling maturation of the catalytic center and inducing movements in the MID-PIWI' interactions at the dimer interfaces, ultimately leading to dimer dissociation. Concurrently, cleavage of the target RNA and subsequent product release occur, after which VbAgo reverts to its binary state to initiate the next cleavage cycle. Moreover, we demonstrate that VbAgo exhibits guide DNA mediated RNA knockdown activity in mammalian cells. In summary, our study provides a comprehensive understanding of the molecular mechanisms governing self-inhibition, guide binding, target recognition, and product release in VbAgo. These findings offer valuable insights into the diverse mechanisms of pAgos, broadening their functional scope and enhancing the biotechnological potential of pAgo proteins.
履歴
登録2025年5月28日-
ヘッダ(付随情報) 公開2026年4月15日-
マップ公開2026年4月15日-
更新2026年4月15日-
現状2026年4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

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_64826.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 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
Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.85 Å/pix.
x 256 pix.
= 217.856 Å
0.85 Å/pix.
x 256 pix.
= 217.856 Å
0.85 Å/pix.
x 256 pix.
= 217.856 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: 0.851 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.2
最小 - 最大-1.2415771 - 2.2874503
平均 (標準偏差)-0.00029269818 (±0.037038296)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 217.856 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_64826_half_map_1.map
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_64826_half_map_2.map
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
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 : VbAgo ternary complex

全体名称: VbAgo ternary complex
要素
  • 複合体: VbAgo ternary complex
    • タンパク質・ペプチド: VbAgo
    • DNA: DNA (5'-D(P*TP*GP*AP*GP*GP*TP*AP*GP*TP*AP*GP*GP*TP*TP*GP*TP*AP*T)-3')
    • RNA: RNA (5'-R(*UP*AP*UP*AP*CP*AP*AP*CP*CP*UP*AP*CP*UP*AP*CP*CP*UP*CP*A)-3')
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: water

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超分子 #1: VbAgo ternary complex

超分子名称: VbAgo ternary complex / 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: Verrucomicrobiota bacterium (バクテリア)

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分子 #1: VbAgo

分子名称: VbAgo / 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: Verrucomicrobiota bacterium (バクテリア)
分子量理論値: 88.46332 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MSEKQLGATL FPITGLPAQA FRLRVLRVRE TIPMDTQTPV RLNRWATQLW KELKQAVVPT GRFEWPAFLT PDVESLTVGR VLTVQDVPD REYSIEVIGE TVEVNPASAS SEELQLAGEM IKRAISDAFG RNSDKYWRKH WNLYFRLEPE NLQDRRDRVF A YRGLKFSV ...文字列:
MSEKQLGATL FPITGLPAQA FRLRVLRVRE TIPMDTQTPV RLNRWATQLW KELKQAVVPT GRFEWPAFLT PDVESLTVGR VLTVQDVPD REYSIEVIGE TVEVNPASAS SEELQLAGEM IKRAISDAFG RNSDKYWRKH WNLYFRLEPE NLQDRRDRVF A YRGLKFSV VFLGDKPWLA ADILTTYHGQ HALSEYSSEQ RQRELHFHVS ERIEADDRAM FLRDNGKIKI PCRFVGSTGK TV TQYTFPI NGGQKNVREY YEQRYGIRVP ENDEAVFVRD REGCDSWPVP ASRLFPLFTT EYDEVRNCSV VPQMPPDERV ETI RAFLND LRDVSFAGST LAIGHSHFQT AERSVFPAPA LEFGNGQTLT VDASLPIEEG YNRYRQGKMT MLYEHGPFSS QSLP DLVLL YPDNLDRNAR EKLRQRLGEE IKELCGVAPR IARQISYPLG KQPHAGAGLL AAADELVRNN DGTFLPVIVL ADALR EHIY DLLKRRLSSL ASQCVRERTV ARVARDEQAV GGSRLRNLAL GILTAAGLQP WVLAKPLHYD FYMGVDLLAN QVIYVF VCG KGGRNVWVQR GDQLRRRGIT EKIDRVQLAD QFKTGVREAK RLGVPLNSLV VHRDGRWWSN EDLAITEAVA ELQGDGT LS KDCQVGVVEV RKSHLPVRLF SVLNATKGSL ENPMPGSHLI LNNTEAILTP TGQPGRWDKQ GRTAGTLLLR ITRNPNGS P LDIRKIAEDA YGLTHLNWNA PDIEISLPVT IRWSDERLRE IVTNPSATDD TEVEPQETCI V

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分子 #2: DNA (5'-D(P*TP*GP*AP*GP*GP*TP*AP*GP*TP*AP*GP*GP*TP*TP*GP*TP*AP*T)-3')

分子名称: DNA (5'-D(P*TP*GP*AP*GP*GP*TP*AP*GP*TP*AP*GP*GP*TP*TP*GP*TP*AP*T)-3')
タイプ: dna / ID: 2 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Verrucomicrobiota bacterium (バクテリア)
分子量理論値: 5.64166 KDa
配列文字列:
(DT)(DG)(DA)(DG)(DG)(DT)(DA)(DG)(DT)(DA) (DG)(DG)(DT)(DT)(DG)(DT)(DA)(DT)

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分子 #3: RNA (5'-R(*UP*AP*UP*AP*CP*AP*AP*CP*CP*UP*AP*CP*UP*AP*CP*CP*UP*CP*...

分子名称: RNA (5'-R(*UP*AP*UP*AP*CP*AP*AP*CP*CP*UP*AP*CP*UP*AP*CP*CP*UP*CP*A)-3')
タイプ: rna / ID: 3 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Verrucomicrobiota bacterium (バクテリア)
分子量理論値: 5.926584 KDa
配列文字列:
UAUACAACCU ACUACCUCA

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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: 3 / : MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #5: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 14 / : 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
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 BIOCONTINUUM (6k x 4k)
平均電子線量: 54.0 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): 1.5 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.0 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.97 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: 112179
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://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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