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- EMDB-40713: Monomeric MapSPARTA bound with guide RNA and target DNA hybrid -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-40713
タイトルMonomeric MapSPARTA bound with guide RNA and target DNA hybrid
マップデータ
試料
  • 複合体: Complex of MapSPARTA binding with gRNA tDNA hybrid
    • タンパク質・ペプチド: TIR-APAZ
    • タンパク質・ペプチド: short pAgo
    • RNA: guide RNA
    • DNA: target DNA
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードgRNA mediated DNA binding / Microbiology / Argonaute / microbic immune system / IMMUNE SYSTEM
機能・相同性
機能・相同性情報


nucleic acid binding / signal transduction
類似検索 - 分子機能
TIR domain / TIR domain profile. / Toll/interleukin-1 receptor homology (TIR) domain / Toll/interleukin-1 receptor homology (TIR) domain superfamily / Ribonuclease H superfamily / Ribonuclease H-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Piwi domain-containing protein / TIR domain-containing protein
類似検索 - 構成要素
生物種Maribacter polysiphoniae (バクテリア)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.28 Å
データ登録者Shen ZF / Yang XY / Fu TM
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
Not funded 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2023
タイトル: Oligomerization-mediated activation of a short prokaryotic Argonaute.
著者: Zhangfei Shen / Xiao-Yuan Yang / Shiyu Xia / Wei Huang / Derek J Taylor / Kotaro Nakanishi / Tian-Min Fu /
要旨: Although eukaryotic and long prokaryotic Argonaute proteins (pAgos) cleave nucleic acids, some short pAgos lack nuclease activity and hydrolyse NAD(P) to induce bacterial cell death. Here we present ...Although eukaryotic and long prokaryotic Argonaute proteins (pAgos) cleave nucleic acids, some short pAgos lack nuclease activity and hydrolyse NAD(P) to induce bacterial cell death. Here we present a hierarchical activation pathway for SPARTA, a short pAgo consisting of an Argonaute (Ago) protein and TIR-APAZ, an associated protein. SPARTA progresses through distinct oligomeric forms, including a monomeric apo state, a monomeric RNA-DNA-bound state, two dimeric RNA-DNA-bound states and a tetrameric RNA-DNA-bound active state. These snapshots together identify oligomerization as a mechanistic principle of SPARTA activation. The RNA-DNA-binding channel of apo inactive SPARTA is occupied by an auto-inhibitory motif in TIR-APAZ. After the binding of RNA-DNA, SPARTA transitions from a monomer to a symmetric dimer and then an asymmetric dimer, in which two TIR domains interact through charge and shape complementarity. Next, two dimers assemble into a tetramer with a central TIR cluster responsible for hydrolysing NAD(P). In addition, we observe unique features of interactions between SPARTA and RNA-DNA, including competition between the DNA 3' end and the auto-inhibitory motif, interactions between the RNA G2 nucleotide and Ago, and splaying of the RNA-DNA duplex by two loops exclusive to short pAgos. Together, our findings provide a mechanistic basis for the activation of short pAgos, a large section of the Ago superfamily.
履歴
登録2023年5月4日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年8月23日-
マップ公開2023年8月23日-
更新2023年9月20日-
現状2023年9月20日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_40713.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_40713.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 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 256 pix.
= 243.2 Å		0.95 Å/pix.
x 256 pix.
= 243.2 Å		0.95 Å/pix.
x 256 pix.
= 243.2 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: 0.1
最小 - 最大-0.6431066 - 1.2912396
平均 (標準偏差)-0.0019577655 (±0.029806077)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 243.2 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: sharped map

ファイルemd_40713_additional_1.map
注釈sharped 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_40713_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_40713_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 : Complex of MapSPARTA binding with gRNA tDNA hybrid

全体名称: Complex of MapSPARTA binding with gRNA tDNA hybrid
要素
  • 複合体: Complex of MapSPARTA binding with gRNA tDNA hybrid
    • タンパク質・ペプチド: TIR-APAZ
    • タンパク質・ペプチド: short pAgo
    • RNA: guide RNA
    • DNA: target DNA
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: Complex of MapSPARTA binding with gRNA tDNA hybrid

超分子名称: Complex of MapSPARTA binding with gRNA tDNA hybrid / 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: Maribacter polysiphoniae (バクテリア)

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分子 #1: TIR-APAZ

分子名称: TIR-APAZ / 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: Maribacter polysiphoniae (バクテリア)
分子量理論値: 53.139398 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: RNKIFISHAT PDDNDFTRWL ALKLIGLGYE VWCDILFLDK GVDFWSNIEK VIREDTCKFL LVSSSYSNQR EGVLKELAVA AKVKKQLKD DKFIIPLAID EQLSYDDINI DIVRLNAIDF KMSWARGLKD ILEAFEKQKV PKEVADASKS NLLYQQIFLH D KSVIEKEE ...文字列:
RNKIFISHAT PDDNDFTRWL ALKLIGLGYE VWCDILFLDK GVDFWSNIEK VIREDTCKFL LVSSSYSNQR EGVLKELAVA AKVKKQLKD DKFIIPLAID EQLSYDDINI DIVRLNAIDF KMSWARGLKD ILEAFEKQKV PKEVADASKS NLLYQQIFLH D KSVIEKEE IYDSNWLSIL SFPEELRFHE YNWMLPKRFD VRELTFPAVR YKNYLCTFAW AYDFTYHLPK TETYHKSKTI RI PTEEILS GSYDSNFIRN AECKRLIVQL LNKAFELRMK DKEVQEYEMS NKTAYWLEKG KLEKDKFEKT MLVGKQKDKN WHF AISGAS KLYPFPVLMI SSHIFFTADG KKLIDSSSVQ HSSRRRQGKN WWNNTWRTKL LAFIKYLSDD DTSFYLEMGS EEKV FVSNE PVKFKGNVSY NIPEKNTLEE EAELSGFNQG EDIEELEELI ENLEAE

UniProtKB: TIR domain-containing protein

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分子 #2: short pAgo

分子名称: short pAgo / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Maribacter polysiphoniae (バクテリア)
分子量理論値: 58.09141 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MKELIYIEEP KILFAHGQKC TDARDGLALF GPLNNLYGIK SGVIGTKQGL KIFRDYLDHI QKPIYNSNSI TRPMFPGFEA VFDCKWEST GITFKEVTNE DIGKFLYNSS THKRTYDLVS LFIDKIISAN KNEDENVDVW FVIVPDEIYK YCRPNSVLPK E MVQTKALM ...文字列:
MKELIYIEEP KILFAHGQKC TDARDGLALF GPLNNLYGIK SGVIGTKQGL KIFRDYLDHI QKPIYNSNSI TRPMFPGFEA VFDCKWEST GITFKEVTNE DIGKFLYNSS THKRTYDLVS LFIDKIISAN KNEDENVDVW FVIVPDEIYK YCRPNSVLPK E MVQTKALM SKSKAKSFRY EPSLFPDINI ELKEQEKEAE TYNYDAQFHD QFKARLLKHT IPTQIFREST LAWRDFKNAF GL PIRDFSK IEGHLAWTIS TAAFYKAGGK PWKLSDVRNG VCYLGLVYKK VEKSKNPRNA CCAAQMFLDN GDGTVFKGEV GPW YNPKNG QYHLEPKEAK ALLSQSLQSY KEQIGEYPKE VFIHAKTRFN HQEWDAFLEV TPKETNLVGV TISKTKPLKL YKTE GDYTI LRGNAYVVNE RSAFLWTVGY VPKIQTALSM EVPNPLFIEI NKGEADIKQV LKDILSLTKL NYNACIFADG EPVTL RFAD KIGEILTAST DIKTPPLAFK 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: 1
由来(天然)生物種: Maribacter polysiphoniae (バクテリア)
分子量理論値: 6.651949 KDa
配列文字列:
UGACGGCUCU AAUCUAUUAG U

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分子 #4: target DNA

分子名称: target DNA / タイプ: dna / ID: 4 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Maribacter polysiphoniae (バクテリア)
分子量理論値: 7.675 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)(DC)(DA)(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: 1 / 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: FEI FALCON IV (4k 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）: 2.1 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: 3.28 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 163800
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)

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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