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- PDB-8qbl: Retron-Eco1 filament with inactive effector (E106A, 2 segments) -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8qbl
タイトルRetron-Eco1 filament with inactive effector (E106A, 2 segments)
要素
  • Retron Ec86 putative ribosyltransferase/DNA-binding protein
  • Retron Ec86 reverse transcriptase
  • Retron-Eco1 msDNA
  • Retron-Eco1-A2
  • Retron-Eco1-msr
キーワードIMMUNE SYSTEM / retron / N-glycosidase / DNA-RNA-Protein complex
機能・相同性
機能・相同性情報


RNA-directed DNA polymerase / RNA-directed DNA polymerase activity / defense response to virus / RNA binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
: / RNA-directed DNA polymerase (reverse transcriptase), msDNA / : / 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
NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE / : / DNA / DNA (> 10) / RNA / RNA (> 10) / Retron Ec86 putative ribosyltransferase/DNA-binding protein / Retron Ec86 reverse transcriptase
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli BL21 (大腸菌)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.66 Å
データ登録者Carabias del Rey, A. / Montoya, G.
資金援助 デンマーク, 1件
組織認可番号国
Novo Nordisk FoundationNNF14CC0001 デンマーク
引用ジャーナル: Mol Cell / 年: 2024
タイトル: Retron-Eco1 assembles NAD-hydrolyzing filaments that provide immunity against bacteriophages.
著者: Arturo Carabias / Sarah Camara-Wilpert / Mario Rodríguez Mestre / Blanca Lopéz-Méndez / Ivo A Hendriks / Ruiliang Zhao / Tillmann Pape / Anders Fuglsang / Sean Hoi-Ching Luk / Michael L ...著者: Arturo Carabias / Sarah Camara-Wilpert / Mario Rodríguez Mestre / Blanca Lopéz-Méndez / Ivo A Hendriks / Ruiliang Zhao / Tillmann Pape / Anders Fuglsang / Sean Hoi-Ching Luk / Michael L Nielsen / Rafael Pinilla-Redondo / Guillermo Montoya /
要旨: Retrons are toxin-antitoxin systems protecting bacteria against bacteriophages via abortive infection. The Retron-Eco1 antitoxin is formed by a reverse transcriptase (RT) and a non-coding RNA (ncRNA) ...Retrons are toxin-antitoxin systems protecting bacteria against bacteriophages via abortive infection. The Retron-Eco1 antitoxin is formed by a reverse transcriptase (RT) and a non-coding RNA (ncRNA)/multi-copy single-stranded DNA (msDNA) hybrid that neutralizes an uncharacterized toxic effector. Yet, the molecular mechanisms underlying phage defense remain unknown. Here, we show that the N-glycosidase effector, which belongs to the STIR superfamily, hydrolyzes NAD during infection. Cryoelectron microscopy (cryo-EM) analysis shows that the msDNA stabilizes a filament that cages the effector in a low-activity state in which ADPr, a NAD hydrolysis product, is covalently linked to the catalytic E106 residue. Mutations shortening the msDNA induce filament disassembly and the effector's toxicity, underscoring the msDNA role in immunity. Furthermore, we discovered a phage-encoded Retron-Eco1 inhibitor (U56) that binds ADPr, highlighting the intricate interplay between retron systems and phage evolution. Our work outlines the structural basis of Retron-Eco1 defense, uncovering ADPr's pivotal role in immunity.
履歴
登録2023年8月24日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02024年6月5日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年6月19日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first

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構造の表示

構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Retron Ec86 reverse transcriptase
C: Retron-Eco1-msr
D: Retron-Eco1-A2
G: Retron Ec86 putative ribosyltransferase/DNA-binding protein
I: Retron Ec86 reverse transcriptase
K: Retron Ec86 reverse transcriptase
L: Retron-Eco1 msDNA
M: Retron-Eco1-msr
N: Retron-Eco1-A2
O: Retron-Eco1-msr
P: Retron Ec86 reverse transcriptase
S: Retron-Eco1-A2
U: Retron Ec86 reverse transcriptase
W: Retron-Eco1-msr
X: Retron-Eco1-A2
Y: Retron-Eco1-A2
Z: Retron Ec86 reverse transcriptase
b: Retron-Eco1-msr
c: Retron-Eco1-A2
E: Retron Ec86 putative ribosyltransferase/DNA-binding protein
F: Retron Ec86 putative ribosyltransferase/DNA-binding protein
H: Retron Ec86 putative ribosyltransferase/DNA-binding protein
T: Retron Ec86 putative ribosyltransferase/DNA-binding protein
B: Retron-Eco1 msDNA
J: Retron-Eco1 msDNA
Q: Retron-Eco1 msDNA
R: Retron-Eco1-msr
V: Retron-Eco1 msDNA
a: Retron-Eco1 msDNA
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)762,45538
ポリマ－759,68029
非ポリマー2,7759
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

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タンパク質 , 2種, 11分子 AIKPUZGEFHT

#1: タンパク質
Retron Ec86 reverse transcriptase


分子量: 39984.391 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
株: BL21(DE3) / 遺伝子: ret
発現宿主: Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655 (大腸菌)
株 (発現宿主): Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655 (DE3)
参照: UniProt: P23070
#4: タンパク質
Retron Ec86 putative ribosyltransferase/DNA-binding protein / ORF223


分子量: 35480.207 Da / 分子数: 5 / Mutation: E106A / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
株: BL21(DE3) / 遺伝子: LM2_00875
発現宿主: Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655 (大腸菌)
株 (発現宿主): Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655 (DE3)
参照: UniProt: P0DV88

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RNA鎖 , 2種, 12分子 CMOWbRDNSXYc

#2: RNA鎖
Retron-Eco1-msr


分子量: 26199.410 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
株: BL21(DE3)
発現宿主: Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655 (大腸菌)
株 (発現宿主): Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655 (DE3)
参照: GenBank: 296142109
#3: RNA鎖
Retron-Eco1-A2


分子量: 4541.771 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
株: BL21(DE3)
発現宿主: Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655 (大腸菌)
株 (発現宿主): Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655 (DE3)

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DNA鎖 , 1種, 6分子 LBJQVa

#5: DNA鎖
Retron-Eco1 msDNA


分子量: 26320.875 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
株: BL21(DE3)
発現宿主: Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655 (大腸菌)
株 (発現宿主): Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655 (DE3)
参照: GenBank: 296142109

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非ポリマー , 2種, 9分子

#6: 化合物
ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg
#7: 化合物
ChemComp-NAD / NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE


分子量: 663.425 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C21H27N7O14P2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: NAD*YM

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: FILAMENT / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: Filamentous assembly of Retron-Eco1-E106A mutant containing RT-msr-msDNA-Effector complex (2 segments)
タイプ: COMPLEX
詳細: Filament as purified from the bacteria after overexpression. No ligand added.
Entity ID: #1-#5 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 21 kDa/nm / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株: Escherichia coli BL21(DE3)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655 (大腸菌)
株: Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655 (DE3)
緩衝液pH: 7.5
詳細: 20 mM HEPES (pH 7.5),200 mM KCl, 5 mM MgCl2, 1mM TCEP
緩衝液成分
ID濃度名称Buffer-ID
120 mMHepes1
2200 mMKCl1
31 mMTCEP1
45 mMMgCl21
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: The complex was prepared at a concentration corresponding to A260nm = ~9
試料支持詳細: 10 mAmp / グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K / 詳細: Blotting time 3 seconds

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 1900 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 600 nm / Cs: 2.7 mm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
撮影電子線照射量: 41 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
実像数: 7250
画像スキャン横: 4096 / 縦: 4096

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1Topaz粒子像選択
2EPU画像取得
4cryoSPARCv4.2.1CTF補正
7UCSF ChimeraX1.6.1モデルフィッティング
9cryoSPARCv4.2.1初期オイラー角割当
10cryoSPARCv4.2.1最終オイラー角割当
11cryoSPARCv4.2.1分類
12cryoSPARCv4.2.1３次元再構成
13PHENIX1.20-4487モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 1474697
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 2.66 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 358067 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL / 詳細: in ChimeraX
原子モデル構築Accession code: P23070 / Source name: AlphaFold / タイプ: in silico model
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00341408
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.46460186
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d22.10612631
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0347448
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0044717

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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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