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- EMDB-18751: Zorya anti-bacteriophage defense system ZorAB -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-18751
タイトルZorya anti-bacteriophage defense system ZorAB
マップデータ
試料
  • 細胞器官・細胞要素: Zorya anti-bacteriophage defense system ZorAB
    • タンパク質・ペプチド: Anti-phage defense ZorAB system ZorA
    • タンパク質・ペプチド: Membrane protein
  • リガンド: CARDIOLIPIN
  • リガンド: CALCIUM ION
  • リガンド: 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine
  • リガンド: PALMITIC ACID
  • リガンド: water
キーワードNuclease / ANTIVIRAL PROTEIN
機能・相同性: / :
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: 2.67 Å
データ登録者Hu H / Taylor NMI
資金援助 デンマーク, 3件
OrganizationGrant number国
Novo Nordisk FoundationNNF17OC0031006 デンマーク
Novo Nordisk FoundationNNF21OC0071948 デンマーク
LundbeckfondenR347-2020-2429 デンマーク
引用ジャーナル: Nature / 年: 2025
タイトル: Structure and mechanism of the Zorya anti-phage defence system.
著者: Haidai Hu / Philipp F Popp / Thomas C D Hughes / Aritz Roa-Eguiara / Nicole R Rutbeek / Freddie J O Martin / Ivo Alexander Hendriks / Leighton J Payne / Yumeng Yan / Dorentina Humolli / ...著者: Haidai Hu / Philipp F Popp / Thomas C D Hughes / Aritz Roa-Eguiara / Nicole R Rutbeek / Freddie J O Martin / Ivo Alexander Hendriks / Leighton J Payne / Yumeng Yan / Dorentina Humolli / Victor Klein-Sousa / Inga Songailiene / Yong Wang / Michael Lund Nielsen / Richard M Berry / Alexander Harms / Marc Erhardt / Simon A Jackson / Nicholas M I Taylor /
要旨: Zorya is a recently identified and widely distributed bacterial immune system that protects bacteria from viral (phage) infections. Three Zorya subtypes have been identified, each containing ...Zorya is a recently identified and widely distributed bacterial immune system that protects bacteria from viral (phage) infections. Three Zorya subtypes have been identified, each containing predicted membrane-embedded ZorA-ZorB (ZorAB) complexes paired with soluble subunits that differ among Zorya subtypes, notably ZorC and ZorD in type I Zorya systems. Here we investigate the molecular basis of Zorya defence using cryo-electron microscopy, mutagenesis, fluorescence microscopy, proteomics and functional studies. We present cryo-electron microscopy structures of ZorAB and show that it shares stoichiometry and features of other 5:2 inner membrane ion-driven rotary motors. The ZorAB complex contains a dimeric ZorB peptidoglycan-binding domain and a pentameric α-helical coiled-coil tail made of ZorA that projects approximately 70 nm into the cytoplasm. We also characterize the structure and function of the soluble Zorya components ZorC and ZorD, finding that they have DNA-binding and nuclease activity, respectively. Comprehensive functional and mutational analyses demonstrate that all Zorya components work in concert to protect bacterial cells against invading phages. We provide evidence that ZorAB operates as a proton-driven motor that becomes activated after sensing of phage invasion. Subsequently, ZorAB transfers the phage invasion signal through the ZorA cytoplasmic tail to recruit and activate the soluble ZorC and ZorD effectors, which facilitate the degradation of the phage DNA. In summary, our study elucidates the foundational mechanisms of Zorya function as an anti-phage defence system.
履歴
登録2023年10月25日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年11月6日-
マップ公開2024年11月6日-
更新2025年4月9日-
現状2025年4月9日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_18751.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_18751.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 476.8 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.)
0.83 Å/pix.
x 500 pix.
= 416. Å		0.83 Å/pix.
x 500 pix.
= 416. Å		0.83 Å/pix.
x 500 pix.
= 416. 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: 0.832 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: 0.25
最小 - 最大-2.414227 - 4.1398907
平均 (標準偏差)-0.00012386891 (±0.06777438)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ500500500
Spacing500500500
セルA=B=C: 416.0 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_18751_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)

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_18751_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 : Zorya anti-bacteriophage defense system ZorAB

全体名称: Zorya anti-bacteriophage defense system ZorAB
要素
  • 細胞器官・細胞要素: Zorya anti-bacteriophage defense system ZorAB
    • タンパク質・ペプチド: Anti-phage defense ZorAB system ZorA
    • タンパク質・ペプチド: Membrane protein
  • リガンド: CARDIOLIPIN
  • リガンド: CALCIUM ION
  • リガンド: 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine
  • リガンド: PALMITIC ACID
  • リガンド: water

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超分子 #1: Zorya anti-bacteriophage defense system ZorAB

超分子名称: Zorya anti-bacteriophage defense system ZorAB / タイプ: organelle_or_cellular_component / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)

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分子 #1: Anti-phage defense ZorAB system ZorA

分子名称: Anti-phage defense ZorAB system ZorA / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 5 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 80.339195 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MSWLNSILVT LTSVEPYKVP VTVIVTVTFA FVCFIFFYLL RSIRIIYGLK KYTRSINSIE KSAPEVQLEH LKSLFQRSEL KHAWNEFEE SLHSQYELEN GEEKIVRIRA TAPSASFFSE QQLVDIPLNT EFFKHLPGIL TGMGIIGTFY GLMIGLNHFD P STPEQVSS ...文字列:
MSWLNSILVT LTSVEPYKVP VTVIVTVTFA FVCFIFFYLL RSIRIIYGLK KYTRSINSIE KSAPEVQLEH LKSLFQRSEL KHAWNEFEE SLHSQYELEN GEEKIVRIRA TAPSASFFSE QQLVDIPLNT EFFKHLPGIL TGMGIIGTFY GLMIGLNHFD P STPEQVSS SVNNLLRDVL YAFLGSAFAI FASILVTWLE KLSIAKSYKY LEKFTAALDS LYDSGVGEEY LASLVKSSNE SA TQARHLK ESLVTDLRDM LLHLAESQKI ENERLANTLS ATYRESGSQF ADQVSGAIEN SLKSPLDKIA GAVQTASGDQ SGM VQNMLQ NVLTAFMAKL DTTFGQQFTN LNEMMGQTVG AIQTMQTGFS ALLQDMRQVS DDSRQGSAQL IEQLLSEMKS GQQA LQAGM NDMLTSLQVS VAKIGAEGEG AGERIARQLE KMFADSEARE KAQAEHMAAF VEAIQNSVQQ GQSATMEKMA ASVGA LGEQ LGSLFGQIDK GQQQISATQQ ANQQSLHEQT QRVMSEVDDQ IKQLVETVAS QHQGTTETLR LLAEQTNRQI QDMQAG ADK MRLAAERFEH AGERVSEANH LTADVLNKAQ SAGSSLSLAT SELTSVVADY RNNREAVSKS IAMLELLAAN TQSEQTT RN QFIADLKQHG ERLQSYNREA QVFMENVSDV LGKGFEDFSE GVSRSLDKTL GKLDVEMAKA SNLLAGSVEQ LGESVSEL D DVLSRVRT

UniProtKB: UNIPROTKB: A0A0V7WZR2

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分子 #2: Membrane protein

分子名称: Membrane protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 28.103229 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MFGNAFGVKK RRSDEAEKPF WISYADLMTA MMVLFLVVMV ASLSSVTQRI QRAEQGEKAR GQDISRLCER LELHARNVNK NIVVDCHDN RISFGEAGRF AHNQFFLNAE GQKALQDVVP LVLEASNSEE GKKWFKQIVI EGFTDTDGSY LYNLHLSLQR S EWVMCSLL ...文字列:
MFGNAFGVKK RRSDEAEKPF WISYADLMTA MMVLFLVVMV ASLSSVTQRI QRAEQGEKAR GQDISRLCER LELHARNVNK NIVVDCHDN RISFGEAGRF AHNQFFLNAE GQKALQDVVP LVLEASNSEE GKKWFKQIVI EGFTDTDGSY LYNLHLSLQR S EWVMCSLL DSRSPLQKNI SAEQQLQIRK LFLAGGVSFN NAKESKEASR RVELRMQFFG LKDKRDKADE VDFPPVVNKE VC QLVMPL

UniProtKB: UNIPROTKB: A0A0V7WZP0

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分子 #3: CARDIOLIPIN

分子名称: CARDIOLIPIN / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 5 / 式: CDL
分子量理論値: 1.464043 KDa
Chemical component information

ChemComp-CDL:
CARDIOLIPIN / リン脂質*YM

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分子 #4: CALCIUM ION

分子名称: CALCIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 5 / 式: CA
分子量理論値: 40.078 Da

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分子 #5: 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine

分子名称: 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 5 / 式: PEE
分子量理論値: 744.034 Da
Chemical component information

ChemComp-PEE:
1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine / DOPE, リン脂質*YM

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分子 #6: PALMITIC ACID

分子名称: PALMITIC ACID / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: PLM
分子量理論値: 256.424 Da
Chemical component information

ChemComp-PLM:
PALMITIC ACID / パルミチン酸

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分子 #7: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 313 / 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
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: FEI FALCON II (4k 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: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 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: 2.67 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 227728
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING
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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