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- EMDB-48710: Cryo-EM structure of ancestral Dicer helicase bound to 27-bp dsRN... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-48710
タイトルCryo-EM structure of ancestral Dicer helicase bound to 27-bp dsRNA in internally-bound transition state
マップデータ
試料
  • 複合体: Ancestral metazoan Dicer helicase in complex 27-bp blunt dsRNA
    • タンパク質・ペプチド: AncD1D2
    • RNA: RNA (27-MER)
    • RNA: RNA (27-MER)
  • リガンド: ALUMINUM FLUORIDE
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードRNA helicase / dsRBM / ANTIVIRAL PROTEIN-RNA complex
生物種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: 3.1 Å
データ登録者Aderounmu AM / Consalvo CD / Shen PS / Bass BL
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35 GM141262 米国
引用ジャーナル: bioRxiv / 年: 2025
タイトル: Biochemical and structural basis of Dicer helicase function unveiled by resurrecting ancient proteins.
著者: Adedeji M Aderounmu / Josephine Maus-Conn / Claudia D Consalvo / Peter S Shen / Brenda L Bass /
要旨: A fully functional Dicer helicase, present in the modern arthropod, uses energy generated during ATP hydrolysis to power translocation on bound dsRNA, enabling the processive dsRNA cleavage required ...A fully functional Dicer helicase, present in the modern arthropod, uses energy generated during ATP hydrolysis to power translocation on bound dsRNA, enabling the processive dsRNA cleavage required for efficient antiviral defense. However, modern Dicer orthologs exhibit divergent helicase functions that affect their ability to contribute to antiviral defense, and moreover, mechanisms that couple ATP hydrolysis to Dicer helicase movement on dsRNA remain enigmatic. Here, we used biochemical and structural analyses of ancestrally reconstructed Dicer helicases to map evolution of dsRNA binding affinity, ATP hydrolysis and translocation. We found that loss of affinity for dsRNA occurred early in Dicer evolution, coinciding with a decline in translocation activity, despite preservation of ATP hydrolysis activity, exemplified by the ancient deuterostome Dicer. Ancestral nematode Dicer also exhibited significant decline in ATP hydrolysis and translocation, but studies of antiviral activities in the modern nematode indicate Dicer retained a role in antiviral defense by recruiting a second helicase. Cryo-EM analyses of an ancient metazoan Dicer allowed capture of multiple helicase states revealing the mechanism that connects each step of ATP hydrolysis to unidirectional movement along dsRNA. Overall, our study rationalizes the diversity in modern Dicer helicases by connecting ancestral functions to observations in extant enzymes.
履歴
登録2025年1月17日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年3月12日-
マップ公開2025年3月12日-
更新2025年6月4日-
現状2025年6月4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_48710.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_48710.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 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.)
0.87 Å/pix.
x 320 pix.
= 279.04 Å		0.87 Å/pix.
x 320 pix.
= 279.04 Å		0.87 Å/pix.
x 320 pix.
= 279.04 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: 0.872 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: 0.08
最小 - 最大-0.27199116 - 0.7065254
平均 (標準偏差)-0.00022056034 (±0.012082464)
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: 279.03998 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: #1

ファイルemd_48710_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: #2

ファイルemd_48710_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 : Ancestral metazoan Dicer helicase in complex 27-bp blunt dsRNA

全体名称: Ancestral metazoan Dicer helicase in complex 27-bp blunt dsRNA
要素
  • 複合体: Ancestral metazoan Dicer helicase in complex 27-bp blunt dsRNA
    • タンパク質・ペプチド: AncD1D2
    • RNA: RNA (27-MER)
    • RNA: RNA (27-MER)
  • リガンド: ALUMINUM FLUORIDE
  • リガンド: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: Ancestral metazoan Dicer helicase in complex 27-bp blunt dsRNA

超分子名称: Ancestral metazoan Dicer helicase in complex 27-bp blunt dsRNA
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 93 KDa

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分子 #1: AncD1D2

分子名称: AncD1D2 / 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: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 75.480609 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MDETDEDEFT PRPYQVELLE RAMKKNTIVC LGTGSGKTFI AVMLIKELAH EIRGPFNEGG KRTFFLVNTV PLVNQQAKVI RKHTSLKVG EYVGDMGVDS WNKEKWNQEF EKHQVLVMTA QIFLDILNHG FISLSQVNLL IFDECHHAVK NHPYRQIMRH Y KNLEQNDR ...文字列:
MDETDEDEFT PRPYQVELLE RAMKKNTIVC LGTGSGKTFI AVMLIKELAH EIRGPFNEGG KRTFFLVNTV PLVNQQAKVI RKHTSLKVG EYVGDMGVDS WNKEKWNQEF EKHQVLVMTA QIFLDILNHG FISLSQVNLL IFDECHHAVK NHPYRQIMRH Y KNLEQNDR PRILGLTASV INSKCKPNQV EKKIKELEAT LNSRVVTASD LEEVAVQKYA TKPKEIIVSY NSDRKSDTSE VI ENIINQA LEQLSNIEET SNLNDTNSLK QIKKVLRDIK NILDELGPWC AHRVIKSRIR QLEKRESETA EELRTIRELL QSI FEQIIN VLKNLEKLQK NNSVEFVSPK VKKLLEILKQ YFSNNNNSSK ELCGIIFVER RYTAYVLYKL LNELSAKRDD DFSF IKCDF VVGHNSSPSS KEKSTEMNSK KQKEVLKKFR KGECNLLVAT SVVEEGIDIP KCNLVVRFDL PKNFRSYVQS KGRAR AKNS KYIIMVEEDE KNKFQEDLNQ YQEIEKILLR LCHNRDAPSE EDFDSFEDEL LPPYMPYGTD GPRVTMSSAI SLLHRY CSK LPSDRFTTLT PKFTYIEQNN EEENKMFRCT LRLPINSPLR EPITGQPMPS KKLAKRSAAL EACKKLHEMG ELDDHLL PV KISRKNAELK

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分子 #2: RNA (27-MER)

分子名称: RNA (27-MER) / 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: 8.572096 KDa
配列文字列:
AUACGUCCUG AUAGUUAGUA UCCAUCG

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分子 #3: RNA (27-MER)

分子名称: RNA (27-MER) / 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: 8.658198 KDa
配列文字列:
CGAUGGAUAC UAACUAUCAG GACGUAU

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分子 #4: ALUMINUM FLUORIDE

分子名称: ALUMINUM FLUORIDE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: AF3
分子量理論値: 83.977 Da
Chemical component information

ChemComp-AF3:
ALUMINUM FLUORIDE / トリフルオロアルミニウム

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分子 #5: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: ADP
分子量理論値: 427.201 Da
Chemical component information

ChemComp-ADP:
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP / ADP, エネルギー貯蔵分子*YM

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分子 #6: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 6 / 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
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 400 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 100 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k 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: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 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）: 0.8 µm / 倍率（公称値）: 105000
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
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL / In silico モデル: AlphaFold 2 model
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 使用した粒子像数: 171095
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルChain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-9mx5:
Cryo-EM structure of ancestral Dicer helicase bound to 27-bp dsRNA in internally-bound transition state

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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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