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- EMDB-23063: Cryo-EM structure of Ephydatia fluviatilis PiwiA-piRNA-target complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-23063
タイトルCryo-EM structure of Ephydatia fluviatilis PiwiA-piRNA-target complex
マップデータLocal resolution based filtered map of EfPiwi-piRNA-target complex.
試料
  • 複合体: EfPiwi-piRNA-target complex
    • 複合体: Piwi-A
      • タンパク質・ペプチド: Piwi-A
    • 複合体: piRNA-target
      • RNA: RNA (5'-R(P*UP*CP*UP*CP*UP*UP*GP*AP*GP*UP*UP*GP*GP*AP*CP*AP*AP*AP*UP*GP*GP*CP*AP*(OMG))-3')
      • RNA: RNA (5'-R(P*UP*GP*UP*CP*CP*AP*AP*CP*UP*CP*AP*AP*GP*AP*GP*A)-3')
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードRNASEH (リボヌクレアーゼH) / PROTEIN-RNA COMPLEX / RNA BINDING PROTEIN (RNA結合タンパク質) / PIRNA BINDING / PAZ PIWI DOMAIN PROTEIN / HYDROLASE (加水分解酵素) / RNA BINDING PROTEIN-RNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


Piwi domain / Piwi domain profile. / Piwi domain / Piwi / PAZ domain superfamily / PAZ / PAZ domain / PAZ domain / PAZ domain profile. / Ribonuclease H superfamily / Ribonuclease H-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
生物種Ephydatia fluviatilis (カワカイメン) / 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: 3.5 Å
データ登録者Chowdhury S / Anzelon TA / MacRae IJ / Lander GC
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS) 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2021
タイトル: Structural basis for piRNA targeting.
著者: Todd A Anzelon / Saikat Chowdhury / Siobhan M Hughes / Yao Xiao / Gabriel C Lander / Ian J MacRae /
要旨: PIWI proteins use PIWI-interacting RNAs (piRNAs) to identify and silence transposable elements and thereby maintain genome integrity between metazoan generations. The targeting of transposable ...PIWI proteins use PIWI-interacting RNAs (piRNAs) to identify and silence transposable elements and thereby maintain genome integrity between metazoan generations. The targeting of transposable elements by PIWI has been compared to mRNA target recognition by Argonaute proteins, which use microRNA (miRNA) guides, but the extent to which piRNAs resemble miRNAs is not known. Here we present cryo-electron microscopy structures of a PIWI-piRNA complex from the sponge Ephydatia fluviatilis with and without target RNAs, and a biochemical analysis of target recognition. Mirroring Argonaute, PIWI identifies targets using the piRNA seed region. However, PIWI creates a much weaker seed so that stable target association requires further piRNA-target pairing, making piRNAs less promiscuous than miRNAs. Beyond the seed, the structure of PIWI facilitates piRNA-target pairing in a manner that is tolerant of mismatches, leading to long-lived PIWI-piRNA-target interactions that may accumulate on transposable-element transcripts. PIWI ensures targeting fidelity by physically blocking the propagation of piRNA-target interactions in the absence of faithful seed pairing, and by requiring an extended piRNA-target duplex to reach an endonucleolytically active conformation. PIWI proteins thereby minimize off-targeting cellular mRNAs while defending against evolving genomic threats.
履歴
登録2020年12月3日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年7月14日-
マップ公開2021年7月14日-
更新2024年5月29日-
現状2024年5月29日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.055
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.055
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-7kx9
  • 表面レベル: 0.055
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_23063.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_23063.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 2.8 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Local resolution based filtered map of EfPiwi-piRNA-target complex.
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.15 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.055 / ムービー #1: 0.055
最小 - 最大-0.40370464 - 0.5853153
平均 (標準偏差)0.0032600898 (±0.032965515)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ909090
Spacing909090
セルA=B=C: 103.5 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.151.151.15
M x/y/z909090
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z103.500103.500103.500
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ300300300
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS909090
D min/max/mean-0.4040.5850.003

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_23063_msk_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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追加マップ: Unsharpened map of EfPiwi-piRNA-target complex.

ファイルemd_23063_additional_1.map
注釈Unsharpened map of EfPiwi-piRNA-target complex.
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: Odd half map of EfPiwi-piRNA-target complex.

ファイルemd_23063_half_map_1.map
注釈Odd half map of EfPiwi-piRNA-target complex.
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: Even half map of EfPiwi-piRNA-target complex.

ファイルemd_23063_half_map_2.map
注釈Even half map of EfPiwi-piRNA-target complex.
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 : EfPiwi-piRNA-target complex

全体名称: EfPiwi-piRNA-target complex
要素
  • 複合体: EfPiwi-piRNA-target complex
    • 複合体: Piwi-A
      • タンパク質・ペプチド: Piwi-A
    • 複合体: piRNA-target
      • RNA: RNA (5'-R(P*UP*CP*UP*CP*UP*UP*GP*AP*GP*UP*UP*GP*GP*AP*CP*AP*AP*AP*UP*GP*GP*CP*AP*(OMG))-3')
      • RNA: RNA (5'-R(P*UP*GP*UP*CP*CP*AP*AP*CP*UP*CP*AP*AP*GP*AP*GP*A)-3')
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: EfPiwi-piRNA-target complex

超分子名称: EfPiwi-piRNA-target complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
分子量理論値: 94 KDa

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超分子 #2: Piwi-A

超分子名称: Piwi-A / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Ephydatia fluviatilis (カワカイメン)

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超分子 #3: piRNA-target

超分子名称: piRNA-target / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2-#3
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物) / Synthetically produced: Yes

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分子 #1: Piwi-A

分子名称: Piwi-A / 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: Ephydatia fluviatilis (カワカイメン)
分子量理論値: 88.232594 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: SLNVESSMVS QRGSSGQPVP VSANYLPLKG NMDGVFKYAV GFNPPVEDIR SRSQLLNEHK ELIGLTRVFD GSTLYVPKRI CEQRLDLMS TRQTDGASIK VTISLVDSVK NRDVVQLMNV IFKRILRSLK LQRIGRDYYD ANSPLEVPQH KMQLWPGYVT A INRHEGGL ...文字列:
SLNVESSMVS QRGSSGQPVP VSANYLPLKG NMDGVFKYAV GFNPPVEDIR SRSQLLNEHK ELIGLTRVFD GSTLYVPKRI CEQRLDLMS TRQTDGASIK VTISLVDSVK NRDVVQLMNV IFKRILRSLK LQRIGRDYYD ANSPLEVPQH KMQLWPGYVT A INRHEGGL MLVLDVSHRV MKTDTALDFL YELYHFNQDK FREEAFKQLV GSVVLTRYNN RTYEIDDIAW DKNPRCAFQD HA GSQITFV DYYKRAYDLD ITDLEQPLLI HRPKKKQRGK QDEGRKEVEE MVCLVPELCA MTGLTDAARS DFKVMKDLAV HTR VPPEKR AESFRKFIQR LNTTKEASEL LHSWGLVLDS RMLDMQGRRL PPEKILFKHS SIVANMEADW SRECLKEHVI SAVS LLDWA VLFVRKDQGK ATDFVNMLSK VCPPIGMEVH EPKMVEVVND RTESYLRALR ELIAPRLQMV VIVFPTSRDD RYSAV KKLC CIESPIPSQV LIARTITQQQ KLRSVAQKVA LQMNAKLGGE LWAVEIPLKS CMVVGIDVYH DKSYGNKSIA GFVAST NPS FTRWYSRTAM QEQSQELIHE LKLCMQAALK KYNEMNQSLP ERIIVFRDGV GEGREEYVSE FEVPQFNSCF SIFGENY CP KLAVVVVQKR ITTRIFGRSG HSYDNPPPGV IVDHTITKSY DFYLVSQHVR QGTVSPTYYR VIYDKSGLKP DHLQRLTY K LTHMYYNWPG TIRTPAPCNY AHKLAFLVGK SLHRDPAHEL SDRLFFL

UniProtKB: Piwi

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分子 #2: RNA (5'-R(P*UP*CP*UP*CP*UP*UP*GP*AP*GP*UP*UP*GP*GP*AP*CP*AP*AP*AP...

分子名称: RNA (5'-R(P*UP*CP*UP*CP*UP*UP*GP*AP*GP*UP*UP*GP*GP*AP*CP*AP*AP*AP*UP*GP*GP*CP*AP*(OMG))-3')
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: 7.724633 KDa
配列文字列:
UCUCUUGAGU UGGACAAAUG GCA(OMG)

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分子 #3: RNA (5'-R(P*UP*GP*UP*CP*CP*AP*AP*CP*UP*CP*AP*AP*GP*AP*GP*A)-3')

分子名称: RNA (5'-R(P*UP*GP*UP*CP*CP*AP*AP*CP*UP*CP*AP*AP*GP*AP*GP*A)-3')
タイプ: rna / ID: 3 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 5.10512 KDa
配列文字列:
UGUCCAACUC AAGAGA

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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: 2 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 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

濃度2.5 mg/mL
緩衝液pH: 8
グリッドモデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: GOLD / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY ARRAY / 前処理 - タイプ: PLASMA CLEANING / 前処理 - 時間: 7 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 97 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: HOMEMADE PLUNGER
詳細: Freezing was carried out in a cold room at 4 degree C and relative humidity between 95%-98%. 3.5 uL sample was applied to plasma cleaned grid and manually blotted with Whatman 1 filter paper ...詳細: Freezing was carried out in a cold room at 4 degree C and relative humidity between 95%-98%. 3.5 uL sample was applied to plasma cleaned grid and manually blotted with Whatman 1 filter paper for 5-7 sec before plunge freezing in liquid ethane at -179 degree C..

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 倍率（補正後）: 43478 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.6 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 36000
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
温度最低: 77.0 K / 最高: 79.0 K
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / デジタル化 - サイズ - 横: 3710 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3838 pixel / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-64 / 実像数: 1881 / 平均露光時間: 16.0 sec. / 平均電子線量: 47.33 e/Å2
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 2551046
詳細: Laplacian of Gaussian based automated particle picking program in RELION was used.
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

5guh


詳細: 40 Angstrom low pass filtered map was generated from Siwi crystal structure (PDB ID 5GUH) using the molmap function in UCSF Chimera.
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2)
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2)
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.0) / 使用した粒子像数: 118493
詳細Beam-induced motion correction and radiation damage compensation over spatial frequencies (dose-weighting) of the raw movies, was performed using UCSF MotionCor2 implemented in the Appion.
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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