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- EMDB-64991: Cryo-EM structure of the hexameric DRT4 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-64991
タイトルCryo-EM structure of the hexameric DRT4
マップデータ
試料
  • 複合体: DRT4-DNA
    • タンパク質・ペプチド: Reverse transcriptase domain-containing protein
    • DNA: DNA (5'-D(P*CP*CP*CP*AP*A)-3')
キーワードUG15 / DRT4 / Reverse transcriptases / UG/Abi system / DNA BINDING PROTEIN/DNA / DNA BINDING PROTEIN-DNA complex
機能・相同性Reverse transcriptase (RNA-dependent DNA polymerase) / Reverse transcriptase domain / Reverse transcriptase (RT) catalytic domain profile. / Reverse transcriptase domain-containing protein
機能・相同性情報
生物種Escherichia coli (大腸菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.27 Å
データ登録者Wang Y / Deng Z
資金援助1件
OrganizationGrant number国
Not funded
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2025
タイトル: Anti-phage defense mechanism involving phage-encoded DNA binding protein and bacterial reverse transcriptase DRT4.
著者: Yong Wang / Hao Wu / Jinyue Li / Qiyin An / Zhenhua Tian / Zengqin Deng /
要旨: Prokaryotic defense-associated reverse transcriptase (DRT) systems confer host resistance to viral infection through DNA synthesis; however, the molecular mechanisms underlying their function remain ...Prokaryotic defense-associated reverse transcriptase (DRT) systems confer host resistance to viral infection through DNA synthesis; however, the molecular mechanisms underlying their function remain poorly understood. Here, we demonstrate that DRT4, a single-gene anti-phage defense system, synthesizes single-stranded DNA (ssDNA) products of random sequences in a template-independent manner. High-resolution cryo-EM structures of DRT4 in multiple functional states elucidate its oligomeric architecture, catalytic metal ion coordination, and substrate/DNA product binding, offering mechanistic insights into its promiscuous polymerization activity. Structural and biochemical analyses further identify a conserved tyrosine residue that acts as the priming site for the initiation of DNA synthesis. Upon phage infection, a phage-encoded DNA-binding protein, ORF55, protects the 3' end of the DRT4-synthesized ssDNA from host exonuclease degradation, likely resulting in toxic ssDNA accumulation that leads to cell death. Remarkably, ORF55 also activates DRT6, a structural homolog of DRT4, suggesting a conserved activation mechanism among related DRT systems. These findings provide structural and mechanistic insights into DRT4-mediated antiviral defense, establishing a distinct paradigm for antiviral reverse transcriptase in bacterial immunity.
履歴
登録2025年6月9日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年11月12日-
マップ公開2025年11月12日-
更新2026年1月21日-
現状2026年1月21日処理サイト: PDBc / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_64991.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_64991.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 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
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.95 Å/pix.
x 300 pix.
= 285. Å		0.95 Å/pix.
x 300 pix.
= 285. Å		0.95 Å/pix.
x 300 pix.
= 285. 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: 0.95 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.3
最小 - 最大-1.8584385 - 2.749706
平均 (標準偏差)0.0003112736 (±0.096939646)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 285.0 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: #2

ファイルemd_64991_half_map_1.map
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)

-
ハーフマップ: #1

ファイルemd_64991_half_map_2.map
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 : DRT4-DNA

全体名称: DRT4-DNA
要素
  • 複合体: DRT4-DNA
    • タンパク質・ペプチド: Reverse transcriptase domain-containing protein
    • DNA: DNA (5'-D(P*CP*CP*CP*AP*A)-3')

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超分子 #1: DRT4-DNA

超分子名称: DRT4-DNA / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)

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分子 #1: Reverse transcriptase domain-containing protein

分子名称: Reverse transcriptase domain-containing protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 63.911047 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: HHHHHHSSGM VIFDEKRHLY EALLRHNYFP NQKGSISEIP PCFSSRTFTP EIAELISSDT SGRRSLQGYD CVEYYATRYN NFPRTLSII HPKAYSKLAK HIHDNWEEIR FIKENENSMI KPDMHADGRI IIMNYEDAET KTIRELNDGF GRRFKVNADI S GCFTNIYS ...文字列:
HHHHHHSSGM VIFDEKRHLY EALLRHNYFP NQKGSISEIP PCFSSRTFTP EIAELISSDT SGRRSLQGYD CVEYYATRYN NFPRTLSII HPKAYSKLAK HIHDNWEEIR FIKENENSMI KPDMHADGRI IIMNYEDAET KTIRELNDGF GRRFKVNADI S GCFTNIYS HSIPWAVIGV NNAKIALNTK VKNQDKHWSD KLDYFQRQAK RNETHGVPIG PATSSIVCEI ILSAVDKRLR DD GFLFRRY IDDYTCYCKT HDDAKEFLHL LGMELSKYKL SLNLHKTKIT NLPGTLNDNW VSLLNVNSPT KKRFTDQDLN KLS SSEVIN FLDYAVQLNT QVGGGSILKY AISLVINNLD EYTITQVYDY LLNLSWHYPM LIPYLGVLIE HVYLDDGDEY KNKF NEILS MCAENKCSDG MAWTLYFCIK NNIDIDDDVI EKIICFGDCL SLCLLDSSDI YEEKINNFVS DIIKLDYEYD IDRYW LLFY QRFFKDKAPS PYNDKCFDIM KGYGVDFMPD ENYKTKAESY CHVVNNPFLE DGDEIVSFND YMAIA

UniProtKB: Reverse transcriptase domain-containing protein

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分子 #2: DNA (5'-D(P*CP*CP*CP*AP*A)-3')

分子名称: DNA (5'-D(P*CP*CP*CP*AP*A)-3') / タイプ: dna / ID: 2 / コピー数: 6 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 1.449002 KDa
配列文字列:
(DC)(DC)(DC)(DA)(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JEOL CRYO ARM 300
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 40.0 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）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm

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画像解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING ONLY
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: 2.27 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: Coot / 使用した粒子像数: 306468
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
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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