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- EMDB-42084: Diversity-generating retroelement (DGR) ribonucleoprotein reverse... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-42084
タイトルDiversity-generating retroelement (DGR) ribonucleoprotein reverse transcriptase - Resting State 1a
マップデータmap
試料
  • 複合体: Diversity-generating retroelement (DGR) ribonucleoprotein reverse transcriptase without dNTP
    • タンパク質・ペプチド: Reverse transcriptase
    • タンパク質・ペプチド: Avd
    • RNA: Diversity-generating retroelement (DGR) RNA avd
    • RNA: Diversity-generating retroelement (DGR) RNA TR
    • RNA: Diversity-generating retroelement (DGR) RNA Sp
キーワードReverse transcriptase / Ribonucleoprotein / RNA BINDING PROTEIN / RNA BINDING PROTEIN-RNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


5,6,7,8-tetrahydromethanopterin hydro-lyase / carbon-nitrogen lyase activity / formaldehyde catabolic process / carbohydrate biosynthetic process / RNA-directed DNA polymerase activity / one-carbon metabolic process / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
: / bAvd-like / Formaldehyde-activating enzyme / Formaldehyde-activating enzyme superfamily / Formaldehyde-activating enzyme (Fae) / 23S rRNA-intervening sequence superfamily / : / Reverse transcriptase domain / Reverse transcriptase (RNA-dependent DNA polymerase) / Reverse transcriptase (RT) catalytic domain profile. ...: / bAvd-like / Formaldehyde-activating enzyme / Formaldehyde-activating enzyme superfamily / Formaldehyde-activating enzyme (Fae) / 23S rRNA-intervening sequence superfamily / : / Reverse transcriptase domain / Reverse transcriptase (RNA-dependent DNA polymerase) / Reverse transcriptase (RT) catalytic domain profile. / Ribosomal protein S5 domain 2-type fold / DNA/RNA polymerase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Bbp7 / Reverse transcriptase / 5,6,7,8-tetrahydromethanopterin hydro-lyase
類似検索 - 構成要素
生物種Bordetella phage BPP-1 (ファージ) / Methylorubrum extorquens (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: 3.05 Å
データ登録者Biswas T / Handa S / Ghosh P
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)5R01GM132720-03 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2025
タイトル: RNA control of reverse transcription in a diversity-generating retroelement.
著者: Sumit Handa / Tapan Biswas / Jeet Chakraborty / Gourisankar Ghosh / Blair G Paul / Partho Ghosh /
要旨: Diversity-generating retroelements (DGRs) create massive protein sequence variation (up to 10) in ecologically diverse microorganisms. A recent survey identified around 31,000 DGRs from more than ...Diversity-generating retroelements (DGRs) create massive protein sequence variation (up to 10) in ecologically diverse microorganisms. A recent survey identified around 31,000 DGRs from more than 1,500 bacterial and archaeal genera, constituting more than 90 environment types. DGRs are especially enriched in the human gut microbiome and nano-sized microorganisms that seem to comprise most microbial life and maintain DGRs despite reduced genomes. DGRs are also implicated in the emergence of multicellularity. Variation occurs during reverse transcription of a protein-encoding RNA template coupled to misincorporation at adenosines. In the prototypical Bordetella bacteriophage DGR, the template must be surrounded by upstream and downstream RNA segments for complementary DNA synthesis to be carried out by a complex of the DGR reverse transcriptase bRT and associated protein Avd. The function of the surrounding RNA was unknown. Here we show through cryogenic electron microscopy that this RNA envelops bRT and lies over the barrel-shaped Avd, forming an intimate ribonucleoprotein. An abundance of essential interactions in the ribonucleoprotein precisely position an RNA homoduplex in the bRT active site for initiation of reverse transcription. Our results explain how the surrounding RNA primes complementary DNA synthesis, promotes processivity, terminates polymerization and strictly limits mutagenesis to specific proteins through mechanisms that are probably conserved in DGRs belonging to distant taxa.
履歴
登録2023年9月22日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年10月23日-
マップ公開2024年10月23日-
更新2025年3月12日-
現状2025年3月12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_42084.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_42084.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈map
投影像・断面図

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コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1 Å/pix.
x 320 pix.
= 320. Å		1 Å/pix.
x 320 pix.
= 320. Å		1 Å/pix.
x 320 pix.
= 320. Å

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投影像

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 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: 0.2
最小 - 最大-1.3252014 - 2.00897
平均 (標準偏差)-0.00029915062 (±0.02991271)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 320.0 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_42084_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: halfmap A

ファイルemd_42084_half_map_1.map
注釈halfmap_A
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: halfmap B

ファイルemd_42084_half_map_2.map
注釈halfmap_B
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 : Diversity-generating retroelement (DGR) ribonucleoprotein reverse...

全体名称: Diversity-generating retroelement (DGR) ribonucleoprotein reverse transcriptase without dNTP
要素
  • 複合体: Diversity-generating retroelement (DGR) ribonucleoprotein reverse transcriptase without dNTP
    • タンパク質・ペプチド: Reverse transcriptase
    • タンパク質・ペプチド: Avd
    • RNA: Diversity-generating retroelement (DGR) RNA avd
    • RNA: Diversity-generating retroelement (DGR) RNA TR
    • RNA: Diversity-generating retroelement (DGR) RNA Sp

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超分子 #1: Diversity-generating retroelement (DGR) ribonucleoprotein reverse...

超分子名称: Diversity-generating retroelement (DGR) ribonucleoprotein reverse transcriptase without dNTP
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Bordetella phage BPP-1 (ファージ)
分子量理論値: 173 KDa

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分子 #1: Reverse transcriptase

分子名称: Reverse transcriptase / 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: Bordetella phage BPP-1 (ファージ)
分子量理論値: 38.099836 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MGKRHRNLID QITTWENLLD AYRKTSHGKR RTWGYLEFKE YDLANLLALQ AELKAGNYER GPYREFLVYE PKPRLISALE FKDRLVQHA LCNIVAPIFE AGLLPYTYAC RPDKGTHAGV CHVQAELRRT RATHFLKSDF SKFFPSIDRA ALYAMIDKKI H CAATRRLL ...文字列:
MGKRHRNLID QITTWENLLD AYRKTSHGKR RTWGYLEFKE YDLANLLALQ AELKAGNYER GPYREFLVYE PKPRLISALE FKDRLVQHA LCNIVAPIFE AGLLPYTYAC RPDKGTHAGV CHVQAELRRT RATHFLKSDF SKFFPSIDRA ALYAMIDKKI H CAATRRLL RVVLPDEGVG IPIGSLTSQL FANVYGGAVD RLLHDELKQR HWARYMDDIV VLGDDPEELR AVFYRLRDFA SE RLGLKIS HWQVAPVSRG INFLGYRIWP THKLLRKSSV KRAKRKVANF IKHGEDESLQ RFLASWSGHA QWADTHNLFT WME EQYGIA CH

UniProtKB: Reverse transcriptase

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分子 #2: Avd

分子名称: Avd / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 5 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Methylorubrum extorquens (バクテリア) / 株: ATCC 14718 / DSM 1338 / JCM 2805 / NCIMB 9133 / AM1
分子量理論値: 31.753635 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MEPIEEATKC YDQMLIVERY ERVISYLYPI AQSIPRKHGV AREMFLKCLL GQVELFIVAG KSNQVSKLYA ADAGLAMLRF WLRFLAGIQ KPHAMTPHQV ETAQVLIAEV GRILGSWIAR VNRKGTKVQV GEALVGDGNE VAHIDLIIGP RGSPAETAFC N GLVNNKHG ...文字列:
MEPIEEATKC YDQMLIVERY ERVISYLYPI AQSIPRKHGV AREMFLKCLL GQVELFIVAG KSNQVSKLYA ADAGLAMLRF WLRFLAGIQ KPHAMTPHQV ETAQVLIAEV GRILGSWIAR VNRKGTKVQV GEALVGDGNE VAHIDLIIGP RGSPAETAFC N GLVNNKHG FTSLLAVIAP NLPCKPNTLM FNKVTINDAR QAVQMFGPAQ HGVAMAVQDA VAEGIIPADE ADDLYVLVGV FI HWEAADD AKIQKYNYEA TKLSIQRAVN GEPKASVVTE QRKSATHPFA ANA

UniProtKB: Bbp7, 5,6,7,8-tetrahydromethanopterin hydro-lyase

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分子 #3: Diversity-generating retroelement (DGR) RNA avd

分子名称: Diversity-generating retroelement (DGR) RNA avd / タイプ: rna / ID: 3 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Bordetella phage BPP-1 (ファージ)
分子量理論値: 6.259826 KDa
配列文字列:
GGGGCAGGCU GGGAAAUAA

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分子 #4: Diversity-generating retroelement (DGR) RNA TR

分子名称: Diversity-generating retroelement (DGR) RNA TR / タイプ: rna / ID: 4 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Bordetella phage BPP-1 (ファージ)
分子量理論値: 11.399714 KDa
配列文字列:
CGCUGCUGCG CGGCGUCUGU GCCCAUCACC UUCUUG

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分子 #5: Diversity-generating retroelement (DGR) RNA Sp

分子名称: Diversity-generating retroelement (DGR) RNA Sp / タイプ: rna / ID: 5 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Bordetella phage BPP-1 (ファージ)
分子量理論値: 45.041664 KDa
配列文字列:
CAUGGCUCUG CCAACGCUAC GGCUUGGCGG GCUGGCCUUU CCUCAAUAGG UGGUCAGCCG GUUCUGUCCU GCUUCGGCGA ACACGUUAC ACGGUUCGGC AAAACGUCGA UUACUGAAAA UGGAAAGGCG GGGCCGACUU C

GENBANK: GENBANK: NC_005357.1

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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
構成要素:
濃度式名称
75.0 mMKClPottasium Chloride
30.0 mM(NH4)2SO4Ammonium sulfate
2.0 mMDTTDithiothreitol
3.0 mMMgCl2Magnesium Chloride
50.0 mMTrisTrizma base
グリッドモデル: Quantifoil 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 / 前処理 - タイプ: PLASMA CLEANING / 前処理 - 時間: 10 sec. / 前処理 - 雰囲気: OTHER
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 278 K

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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) / 実像数: 3397 / 平均電子線量: 55.0 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）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.4 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: 3.05 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.1.1) / 使用した粒子像数: 189678
初期 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
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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