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- EMDB-35420: Cryo-EM structure of tetrameric SPARTA gRNA-ssDNA target complex ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-35420
タイトルCryo-EM structure of tetrameric SPARTA gRNA-ssDNA target complex in state1
マップデータ
試料
  • 複合体: CrtSPARTA tetramer complex
    • タンパク質・ペプチド: TIR domain-containing protein
    • タンパク質・ペプチド: Piwi domain-containing protein
    • RNA: guide RNA
    • DNA: target ssDNA
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードRNA BINDING PROTEIN-RNA-DNA COMPLEX
機能・相同性TIR domain / Toll/interleukin-1 receptor homology (TIR) domain / Toll/interleukin-1 receptor homology (TIR) domain superfamily / Ribonuclease H superfamily / nucleic acid binding / Ribonuclease H-like superfamily / signal transduction / Piwi domain-containing protein / TIR domain-containing protein
機能・相同性情報
生物種Thermoflavifilum thermophilum (バクテリア) / Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (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: 3.11 Å
データ登録者Zhang JT / Jia N / Huang HD
資金援助1件
OrganizationGrant number国
Not funded
引用ジャーナル: Nat Chem Biol / 年: 2024
タイトル: Target ssDNA activates the NADase activity of prokaryotic SPARTA immune system.
著者: Jun-Tao Zhang / Xin-Yang Wei / Ning Cui / Ruilin Tian / Ning Jia /
要旨: Argonaute proteins (Agos), which use small RNAs or DNAs as guides to recognize complementary nucleic acid targets, mediate RNA silencing in eukaryotes. In prokaryotes, Agos are involved in immunity: ...Argonaute proteins (Agos), which use small RNAs or DNAs as guides to recognize complementary nucleic acid targets, mediate RNA silencing in eukaryotes. In prokaryotes, Agos are involved in immunity: the short prokaryotic Ago/TIR-APAZ (SPARTA) immune system triggers cell death by degrading NAD in response to invading plasmids, but its molecular mechanisms remain unknown. Here we used cryo-electron microscopy to determine the structures of inactive monomeric and active tetrameric Crenotalea thermophila SPARTA complexes, revealing mechanisms underlying SPARTA assembly, RNA-guided recognition of target single-stranded DNA (ssDNA) and subsequent SPARTA tetramerization, as well as tetramerization-dependent NADase activation. The small RNA guides Ago to recognize its ssDNA target, inducing SPARTA tetramerization via both Ago- and TIR-mediated interactions and resulting in a two-stranded, parallel, head-to-tail TIR rearrangement primed for NAD hydrolysis. Our findings thus identify the molecular basis for target ssDNA-mediated SPARTA activation, which will facilitate the development of SPARTA-based biotechnological tools.
履歴
登録2023年2月18日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年1月17日-
マップ公開2024年1月17日-
更新2024年4月10日-
現状2024年4月10日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_35420.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_35420.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 178 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.)
1.1 Å/pix.
x 360 pix.
= 396. Å		1.1 Å/pix.
x 360 pix.
= 396. Å		1.1 Å/pix.
x 360 pix.
= 396. 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: 1.1 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: 0.35
最小 - 最大-2.1974778 - 3.4044755
平均 (標準偏差)0.00042817835 (±0.08589692)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ360360360
Spacing360360360
セルA=B=C: 396.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_35420_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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ハーフマップ: #2

ファイルemd_35420_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_35420_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 : CrtSPARTA tetramer complex

全体名称: CrtSPARTA tetramer complex
要素
  • 複合体: CrtSPARTA tetramer complex
    • タンパク質・ペプチド: TIR domain-containing protein
    • タンパク質・ペプチド: Piwi domain-containing protein
    • RNA: guide RNA
    • DNA: target ssDNA
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: CrtSPARTA tetramer complex

超分子名称: CrtSPARTA tetramer complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4
由来(天然)生物種: Thermoflavifilum thermophilum (バクテリア)

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分子 #1: TIR domain-containing protein

分子名称: TIR domain-containing protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Thermoflavifilum thermophilum (バクテリア)
分子量理論値: 53.256734 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
配列文字列: MRNKIFISHA TPEDDDFTRW LSLKLIGLGY EVWCDILFLD KGVDFWSTIE KEIRENTCKF LIVSSTAGNK REGVLKELAV ATKVKKHLQ DDMFIIPLAI DENLSYDDIN IEIVRLNAID FKKSWAKGLQ DLLDAFEKQN VPKKPPDHSK SNLLYQQIFL H DKQAIEKE ...文字列:
MRNKIFISHA TPEDDDFTRW LSLKLIGLGY EVWCDILFLD KGVDFWSTIE KEIRENTCKF LIVSSTAGNK REGVLKELAV ATKVKKHLQ DDMFIIPLAI DENLSYDDIN IEIVRLNAID FKKSWAKGLQ DLLDAFEKQN VPKKPPDHSK SNLLYQQIFL H DKQAIEKE ETYDSNWFPI ISFPNELRFH RYDWRLPKQF DVRTLAFPAI RYKEYLCTFA WEYDFIHQLP KTETYNGQES IR ISTSDIL SGRYDTDFIR NYECQRLIVQ LINKAFELRM KDKNVREYQM SKTFAYWIEK GKLEKDKFEK IKLVGKQKNK YWH FGISAA GKLYPSPVLM VSSHIIFTMD GINLIKSKSI QHSSRRKQGK NWWNDKWREK LLAFIRFLSD DQNAIYLNVG SEEK ILISN KPLKFFGKMS YVTPSEVTLE EESVLADINN FEEDTEDLDE LEDIE

UniProtKB: TIR domain-containing protein

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分子 #2: Piwi domain-containing protein

分子名称: Piwi domain-containing protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Thermoflavifilum thermophilum (バクテリア)
分子量理論値: 58.304848 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
配列文字列: MKELIYIEEP SILFAHGQKC TDPRDGLALF GPLNQIYGIK SGVVGTQKGL QIFKSYLDKI QKPIYNHNNI TRPMFPGFEA VFGCKWESQ NIVFKEITDE EIRRYLFNAS THKRTYDLVT LFNDKIITAN KNDEERVDVW FVIVPEEIYK YCRPNSVLPN E LVQTKSLI ...文字列:
MKELIYIEEP SILFAHGQKC TDPRDGLALF GPLNQIYGIK SGVVGTQKGL QIFKSYLDKI QKPIYNHNNI TRPMFPGFEA VFGCKWESQ NIVFKEITDE EIRRYLFNAS THKRTYDLVT LFNDKIITAN KNDEERVDVW FVIVPEEIYK YCRPNSVLPN E LVQTKSLI SKSKAKSFRY TPTLFEEFNK KLKEVEKEAK TYNYDAQFHD QLKARLLEHT IPTQILREST LAWRDFKNTF GA PIRDFSK IEGHLAWTIS TAAYYKAGGK PWKLGDIRPG VCYLGLVYKK IEKSKNPQNA CCAAQMFLDN GDGTVFKGEV GPW YNPEKG EYHLKPKEAK ALLTQALESY KEQNKSYPKE VFIHARTRFN DEEWNAFNEV TPKNTNLVGV TITKSKPLKL YKTE GAFPI MRGNAYIVDE KKAFLWTLGF VPKLQSTLSM EVPNPIFIEI NKGEAEIQQV LKDILALTKL NYNACIYADG EPVTL RFAN KIGEILTAST EIKTPPLAFK YYI

UniProtKB: Piwi domain-containing protein

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分子 #3: guide RNA

分子名称: guide RNA / タイプ: rna / ID: 3 / コピー数: 4
由来(天然)生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
分子量理論値: 6.658989 KDa
配列文字列:
AAACGGCUCU AAUCUAUUAG U

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分子 #4: target ssDNA

分子名称: target ssDNA / タイプ: dna / ID: 4 / コピー数: 4 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
分子量理論値: 7.680997 KDa
配列文字列:
(DC)(DA)(DA)(DC)(DT)(DA)(DA)(DT)(DA)(DG) (DA)(DT)(DT)(DA)(DG)(DA)(DG)(DC)(DC)(DG) (DT)(DT)(DT)(DA)(DT)

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分子 #5: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 4 / 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

緩衝液pH: 8
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: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 50.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 照射モード: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 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）: 1.5 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: INSILICO MODEL
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.11 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 171346
初期 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT
最終 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT
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)

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  • 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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