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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-49409
タイトルCryo-EM structure of SIWI-piRNA-target(49-nt)-GTSF1-Maelstrom complex (conformation 2)
マップデータ
試料
  • 複合体: SIWI-piRNA-target(49-nt)-GTSF1-Maelstrom complex (conformation 2)
    • タンパク質・ペプチド: Piwi-like protein Siwi
    • RNA: piRNA
    • RNA: target RNA (49-nt)
    • タンパク質・ペプチド: GTSF1
    • タンパク質・ペプチド: Maelstrom
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードSIWI / GTSF1 / Maelstrom / RNA BINDING PROTEIN / RNA BINDING PROTEIN-RNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


female sex determination / regulation of miRNA-mediated gene silencing / PET complex / secondary piRNA processing / piRNA binding / piRNA-mediated gene silencing by mRNA destabilization / piRNA processing / male meiotic nuclear division / P granule / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素; 5'-リン酸モノエステル産生エンドリボヌクレアーゼ ...female sex determination / regulation of miRNA-mediated gene silencing / PET complex / secondary piRNA processing / piRNA binding / piRNA-mediated gene silencing by mRNA destabilization / piRNA processing / male meiotic nuclear division / P granule / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素; 5'-リン酸モノエステル産生エンドリボヌクレアーゼ / RNA endonuclease activity / meiotic cell cycle / spermatogenesis / sequence-specific DNA binding / cell differentiation / negative regulation of DNA-templated transcription / magnesium ion binding / metal ion binding / nucleus / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Maelstrom domain / Protein maelstrom / piRNA pathway germ-plasm component / TRM13/UPF0224 family, U11-48K-like CHHC zinc finger domain / U11-48K-like CHHC zinc finger / Zinc finger CHHC U11-48K-type profile. / Piwi, N-terminal domain / HMG-box domain / Piwi domain profile. / Piwi domain ...Maelstrom domain / Protein maelstrom / piRNA pathway germ-plasm component / TRM13/UPF0224 family, U11-48K-like CHHC zinc finger domain / U11-48K-like CHHC zinc finger / Zinc finger CHHC U11-48K-type profile. / Piwi, N-terminal domain / HMG-box domain / Piwi domain profile. / Piwi domain / Piwi domain / Piwi / PAZ domain superfamily / PAZ / PAZ domain / PAZ domain profile. / PAZ domain / HMG boxes A and B DNA-binding domains profile. / High mobility group box domain / High mobility group box domain superfamily / Zinc finger C2H2 superfamily / Ribonuclease H superfamily / Ribonuclease H-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
CHHC U11-48K-type domain-containing protein / HMG box domain-containing protein / Piwi-like protein Siwi
類似検索 - 構成要素
生物種Bombyx mori (カイコ) / 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: 4.1 Å
データ登録者Sarkar S / Gebert LFR / MacRae IJ
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM127090 米国
引用ジャーナル: Mol Cell / 年: 2025
タイトル: A conserved PIWI silencing complex detects piRNA-target engagement.
著者: Dipayan De / Sucharita Sarkar / Luca F R Gebert / Timothy Wiryaman / Todd A Anzelon / Ian J MacRae /
要旨: In animal germ cells, PIWI proteins use piRNAs to detect active selfish genetic elements. Base-pairing to a piRNA defines transposon recognition, but how this interaction triggers a defensive ...In animal germ cells, PIWI proteins use piRNAs to detect active selfish genetic elements. Base-pairing to a piRNA defines transposon recognition, but how this interaction triggers a defensive response remains unclear. Here, we identify a transposon recognition complex composed of the silkworm proteins Siwi, GTSF1, and Maelstrom. Biochemical and cryo-electron microscopy (cryo-EM) analyses show that extended piRNA-target pairing locks Siwi in a conformation that recruits GTSF1 and Maelstrom. Extended piRNA-target pairing is recognized by the N-terminal helix of Maelstrom and the first zinc finger of GTSF1, which act together to hold Siwi in an endonucleolytically active state. The resulting activated complex, termed Siwi, rapidly cleaves target RNAs and recruits the piRNA biogenesis factor Spindle-E. Structural predictions reveal related complexes in animals ranging from humans to sponges, indicating PIWI assembly is a conserved transposon recognition mechanism employed broadly across the metazoan kingdom.
履歴
登録2025年2月24日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年9月17日-
マップ公開2025年9月17日-
更新2025年10月1日-
現状2025年10月1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_49409.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_49409.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 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.)
0.91 Å/pix.
x 300 pix.
= 273. Å		0.91 Å/pix.
x 300 pix.
= 273. Å		0.91 Å/pix.
x 300 pix.
= 273. 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: 0.91 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-1.1360569 - 1.7914077
平均 (標準偏差)0.0003103467 (±0.041650012)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 273.0 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: #2

ファイルemd_49409_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_49409_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 : SIWI-piRNA-target(49-nt)-GTSF1-Maelstrom complex (conformation 2)

全体名称: SIWI-piRNA-target(49-nt)-GTSF1-Maelstrom complex (conformation 2)
要素
  • 複合体: SIWI-piRNA-target(49-nt)-GTSF1-Maelstrom complex (conformation 2)
    • タンパク質・ペプチド: Piwi-like protein Siwi
    • RNA: piRNA
    • RNA: target RNA (49-nt)
    • タンパク質・ペプチド: GTSF1
    • タンパク質・ペプチド: Maelstrom
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: SIWI-piRNA-target(49-nt)-GTSF1-Maelstrom complex (conformation 2)

超分子名称: SIWI-piRNA-target(49-nt)-GTSF1-Maelstrom complex (conformation 2)
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#5
由来(天然)生物種: Bombyx mori (カイコ)

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分子 #1: Piwi-like protein Siwi

分子名称: Piwi-like protein Siwi / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
EC番号: 加水分解酵素; エステル加水分解酵素; 5'-リン酸モノエステル産生エンドリボヌクレアーゼ
由来(天然)生物種: Bombyx mori (カイコ)
分子量理論値: 101.484242 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MSEPRGRGRA RGRAGRGGDG GGPAPRRPGE QAGPSQQSMP PGPRPQPPSG WGPQSSVPPV RAGVPTPTAQ AGRASHRVTP TTHEHPGDI DVQQRMQKLE LGPHSSGGGD ASSVVGRGSR RGGGRVLPET ISILRTRPEA VTSKKGTSGT PLDLLANYFT V ETTPKWGL ...文字列:
MSEPRGRGRA RGRAGRGGDG GGPAPRRPGE QAGPSQQSMP PGPRPQPPSG WGPQSSVPPV RAGVPTPTAQ AGRASHRVTP TTHEHPGDI DVQQRMQKLE LGPHSSGGGD ASSVVGRGSR RGGGRVLPET ISILRTRPEA VTSKKGTSGT PLDLLANYFT V ETTPKWGL YQYHVDISPE EDSTGVRKAL MRVHSKTLGG YLFDGTVLYT VNRLHPDPME LYSDRKTDNE RMRILIKLTC EV SPGDYHY IQIFNIIIRK CFNLLKLQLM GRDYFDPEAK IDIPEFKLQI WPGYKTTINQ YEDRLLLVTE IAHKVLRMDT VLQ MLSEYA ATKGNNYKKI FLEDVVGKIV MTDYNKRTYR VDDVAWNVSP KSTFKMRDEN ITYIEYYYKK YNLRIQDPGQ PLLI SRSKP REIRAGLPEL IYLVPELCRQ TGLSDEMRAN FKLMRSLDVH TKIGPDKRIE KLNNFNRRFT STPEVVEELA TWSLK LSKE LVKIKGRQLP PENIIQANNV KYPAGDTTEG WTRDMRSKHL LAIAQLNSWV VITPERQRRD TESFIDLIIK TGGGVG FRM RSPDLVVIRH DGPIEYANMC EEVIARKNPA LILCVLARNY ADRYEAIKKK CTVDRAVPTQ VVCARNMSSK SAMSIAT KV AIQINCKLGG SPWTVDIPLP SLMVVGYDVC HDTRSKEKSF GAFVATLDKQ MTQYYSIVNA HTSGEELSSH MGFNIASA V KKFREKNGTY PARIFIYRDG VGDGQIPYVH SHEVAEIKKK LAEIYAGVEI KLAFIIVSKR INTRIFVQRG RSGENPRPG TVIDDVVTLP ERYDFYLVSQ NVREGTIAPT SYNVIEDTTG LNPDRIQRLT YKLTHLYFNC SSQVRVPSVC QYAHKLAFLA ANSLHNQPH YSLNETLYFL

UniProtKB: Piwi-like protein Siwi

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分子 #4: GTSF1

分子名称: GTSF1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Bombyx mori (カイコ)
分子量理論値: 17.358834 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MEVTIANPKP NQMITCPYEK AHIVEHYRMH IHLQKCRKQH PACNKVQCPF DATHVVNDVE LDFHVTVCPK RHMLDTQLYI TDDEYRPTV EVHATPVLPS DENWDDETST SYIPDPSKKG AHIITKAKGL TRSERQSLRK ELIKTYRPLE

UniProtKB: CHHC U11-48K-type domain-containing protein

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分子 #5: Maelstrom

分子名称: Maelstrom / タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Bombyx mori (カイコ)
分子量理論値: 49.900469 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MPKKKTPQNP FFFFMMDYRK EQAEIGIKYA NTKELAEAAG PVWQNLRPTL KAKYEEKAKN EKEKNKQTGT KFTSTGIPIK VIEQQQREM KNAEDNEKKD IQNIVKLKVF DQSIKTEDFY VIDVNSYCKA NGDYLIGEFT VTQFSLQDGV KNSYHETIIP S CVPVGYMF ...文字列:
MPKKKTPQNP FFFFMMDYRK EQAEIGIKYA NTKELAEAAG PVWQNLRPTL KAKYEEKAKN EKEKNKQTGT KFTSTGIPIK VIEQQQREM KNAEDNEKKD IQNIVKLKVF DQSIKTEDFY VIDVNSYCKA NGDYLIGEFT VTQFSLQDGV KNSYHETIIP S CVPVGYMF DVKLGAEEFG LEMPGTDDAG PNYIQILANI IDYLKQKDRT VQVLPPMFTL PEKVDAVQNF ISQMCNCATE DD SLFRIYK LDTFFFTLIN AISSHHDEGF PKESLALTQL TKDLFDYTPG IACERHESLD RSNVCTTSRV KRWVFTILDR CCP LLGIPL QPGKHLPFDY DINGILIFKE ERKTRAAPSV PRTATASSNS SFINDSLNES FQSLNVTGET AASGSAPGRR VHKP LRMPR TDYSQRIQQA PELTEANFPT LTGHGRGRGL TRSNN

UniProtKB: HMG box domain-containing protein

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分子 #2: piRNA

分子名称: piRNA / 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: 8.111833 KDa
配列文字列:
UGGAGUGUGA CAAUGGUGUU UGAU(A2M)

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分子 #3: target RNA (49-nt)

分子名称: target RNA (49-nt) / 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: 15.603524 KDa
配列文字列:
AAAAAAAUAU CAAACACCAU UGUCACACUC CAAAAAAAAC CCCAAAACC

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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

濃度0.86 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度式名称
50.0 mMTRIStris(hydroxymethyl)aminomethane
100.0 mMNaClsodium chloride
0.5 mMTCEPtris(2-carboxyethyl)phosphine
グリッドモデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 25 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 0.026000000000000002 kPa / 詳細: 15 mA
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
実像数: 4802 / 平均電子線量: 50.0 e/Å2
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 3.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
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: 4.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 90700
初期 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE

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原子モデル構築 1

初期モデル
PDB IDChain

5guh

chain_id: A, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model
chain_id: E, source_name: AlphaFold, initial_model_type: in silico model
chain_id: F, source_name: AlphaFold, 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-9nhd:
Cryo-EM structure of SIWI-piRNA-target(49-nt)-GTSF1-Maelstrom complex (conformation 2)

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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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