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- EMDB-50027: Cryo-EM structure of the E. coli BrxX methyltransferase in comple... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-50027
タイトルCryo-EM structure of the E. coli BrxX methyltransferase in complex with DNA
マップデータ
試料
  • 複合体: BrxX methyltransferase from E. coli BREX phage defense system in complex with DNA
    • 複合体: BrxX methyltransferase
      • タンパク質・ペプチド: Adenine-specific methyltransferase BrxX
    • 複合体: DNA
      • DNA: DNA (26-MER) with BREX binding site GGTAAG
      • DNA: DNA (26-MER) with BREX binding site GGTAAG
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: S-ADENOSYLMETHIONINE
キーワードMethyltransferase / phage defense / BREX / TRANSFERASE
機能・相同性
機能・相同性情報


DNA modification / site-specific DNA-methyltransferase (adenine-specific) / site-specific DNA-methyltransferase (adenine-specific) activity / methylation / defense response to virus / nucleic acid binding
類似検索 - 分子機能
: / Type II restriction enzyme and methyltransferase RM.Eco57I-like / Eco57I restriction-modification methylase / : / PTS HPR domain serine phosphorylation site signature. / N-6 Adenine-specific DNA methylases signature. / DNA methylase, N-6 adenine-specific, conserved site / S-adenosyl-L-methionine-dependent methyltransferase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Adenine-specific methyltransferase BrxX
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (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: 2.22 Å
データ登録者Adams MC / Ghilarov D
資金援助 英国, 2件
OrganizationGrant number国
Wellcome Trust221868/Z/20/Z 英国
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)BB/X01/097X/1 英国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2025
タイトル: Molecular basis of foreign DNA recognition by BREX anti-phage immunity system.
著者: Alena Drobiazko / Myfanwy C Adams / Mikhail Skutel / Kristina Potekhina / Oksana Kotovskaya / Anna Trofimova / Mikhail Matlashov / Daria Yatselenko / Karen L Maxwell / Tim R Blower / ...著者: Alena Drobiazko / Myfanwy C Adams / Mikhail Skutel / Kristina Potekhina / Oksana Kotovskaya / Anna Trofimova / Mikhail Matlashov / Daria Yatselenko / Karen L Maxwell / Tim R Blower / Konstantin Severinov / Dmitry Ghilarov / Artem Isaev /
要旨: Anti-phage systems of the BREX (BacteRiophage EXclusion) superfamily rely on site-specific epigenetic DNA methylation to discriminate between the host and invading DNA. We demonstrate that in Type I ...Anti-phage systems of the BREX (BacteRiophage EXclusion) superfamily rely on site-specific epigenetic DNA methylation to discriminate between the host and invading DNA. We demonstrate that in Type I BREX systems, defense and methylation require BREX site DNA binding by the BrxX (PglX) methyltransferase employing S-adenosyl methionine as a cofactor. We determined 2.2-Å cryoEM structure of Escherichia coli BrxX bound to target dsDNA revealing molecular details of BREX DNA recognition. Structure-guided engineering of BrxX expands its DNA specificity and dramatically enhances phage defense. We show that BrxX alone does not methylate DNA, and BREX activity requires an assembly of a supramolecular BrxBCXZ immune complex. Finally, we present a cryoEM structure of BrxX bound to a phage-encoded inhibitor Ocr that sequesters BrxX in an inactive dimeric form. We propose that BrxX-mediated foreign DNA sensing is a necessary first step in activation of BREX defense.
履歴
登録2024年4月5日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年3月5日-
マップ公開2025年3月5日-
更新2025年3月5日-
現状2025年3月5日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_50027.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_50027.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 325 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

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その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.74 Å/pix.
x 440 pix.
= 325.6 Å		0.74 Å/pix.
x 440 pix.
= 325.6 Å		0.74 Å/pix.
x 440 pix.
= 325.6 Å

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.74 Å
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ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.0303
最小 - 最大-0.081984095 - 0.27245766
平均 (標準偏差)0.00016654843 (±0.0043397965)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ440440440
Spacing440440440
セルA=B=C: 325.6 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_50027_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_50027_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 : BrxX methyltransferase from E. coli BREX phage defense system in ...

全体名称: BrxX methyltransferase from E. coli BREX phage defense system in complex with DNA
要素
  • 複合体: BrxX methyltransferase from E. coli BREX phage defense system in complex with DNA
    • 複合体: BrxX methyltransferase
      • タンパク質・ペプチド: Adenine-specific methyltransferase BrxX
    • 複合体: DNA
      • DNA: DNA (26-MER) with BREX binding site GGTAAG
      • DNA: DNA (26-MER) with BREX binding site GGTAAG
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: S-ADENOSYLMETHIONINE

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超分子 #1: BrxX methyltransferase from E. coli BREX phage defense system in ...

超分子名称: BrxX methyltransferase from E. coli BREX phage defense system in complex with DNA
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3

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超分子 #2: BrxX methyltransferase

超分子名称: BrxX methyltransferase / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)

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超分子 #3: DNA

超分子名称: DNA / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2-#3
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)

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分子 #1: Adenine-specific methyltransferase BrxX

分子名称: Adenine-specific methyltransferase BrxX / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
EC番号: site-specific DNA-methyltransferase (adenine-specific)
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 138.128328 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli B (大腸菌)
配列文字列: MNTNNIKKYA PQARNDFRDA VIQKLTTLGI AADKKGNLQI AEAETIGETV RYGQFDYPLS TLPRRERLVK RAREQGFEVL VEHCAYTWF NRLCAIRYME LHGYLDHGFR MLSHPETPTA FEVLDHVPEV AEALLPESKA QLVEMKLSGN QDEALYRELL L GQCHALHH ...文字列:
MNTNNIKKYA PQARNDFRDA VIQKLTTLGI AADKKGNLQI AEAETIGETV RYGQFDYPLS TLPRRERLVK RAREQGFEVL VEHCAYTWF NRLCAIRYME LHGYLDHGFR MLSHPETPTA FEVLDHVPEV AEALLPESKA QLVEMKLSGN QDEALYRELL L GQCHALHH AMPFLFEAVD DEAELLLPDN LTRTDSILRG LVDDIPEEDW EQVEVIGWLY QFYISEKKDA VIGKVVKSED IP AATQLFT PNWIVQYLVQ NSVGRQWLQT YPDSPLKDKM EYYIEPAEQT PEVQAQLAAI TPASIEPESI KVLDPACGSG HIL TEAYNV LKAIYEERGY RTRDIPQLIL ENNIFGLDID DRAAQLSGFA MLMLARQDDR RILGRGVRLN IVSLQESKLD IAEV WTKLN FHQHMQRGSM GDMFTQGTAL ANTDSAEYKL LMRTLALFTS AKTLGSLIQV PQEDEAALKA FLERLYRLAV EGDIQ QKEA AAELIPYIQQ AWILAQRYDA VVANPPYMGG KGMNGDLKEF AKKQFPDSKS DLFAMFMQHA FSLLKENGFN AQVNMQ SWM FLSSYEALRG WLLDNKTFIT MAHLGARAFG QISGEVVQTT AWVIKNNHSG FYKPVFFRLV DDNEEHKKNN LLNRMNC FK NTLQNDFKKI PGSPIAYWAT LAFINSFLKL PALGTRAVKG LDTNGSIDVF LRRWPEVSIN SFDALGKGNS KWFPIAKG G ELRKWFGNHE YIINYENDGI ELRKNKANLR NKDMYFQEGG TWTVVSTTGF SMRYMPKGFL FDQGGSAVFC ENNDELSIY NILACMNSKY INYSASLICP TLNFTTGDVR KFPVIKNNHL EDLAKKAIEI SKADWNQFET SWEFSKNKLI EHKGNVAYSY ASYCNFQDK LYEQLVNIEK NINNIIEEIL GFKIETTENS ELITLNSNKI YRYGQSETND TFLNRHRSDT ISELISYSVG C QMGRYSLD REGLVYAHEG NKGFAELAAE GAYKTFPADN DGILPLMDDE WFEDDVTSRV KEFVRTVWGE EHLQENLEFI AE SLCLYAI KPKKGESALE TIRRYLSTQF WKDHMKMYKK RPIYWLFSSG KEKAFECLVY LHRYNDATLS RMRTEYVVPL LAR YQANID RLNDQLDEAS GGEATRLKRE RDSLIKKFSE LRSYDDRLRH YADMRISIDL DDGVKVNYGK FGDLLADVKA ITGN APEAI

UniProtKB: Adenine-specific methyltransferase BrxX

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分子 #2: DNA (26-MER) with BREX binding site GGTAAG

分子名称: DNA (26-MER) with BREX binding site GGTAAG / タイプ: dna / ID: 2 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 7.803045 KDa
配列文字列:
(DT)(DC)(DA)(DG)(DT)(DG)(DG)(DT)(DA)(DA) (DG)(DG)(DT)(DC)(DA)(DG)(DG)(DA)(DA)(DT) (DG)(DA)(DG)(DT)(DC)

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分子 #3: DNA (26-MER) with BREX binding site GGTAAG

分子名称: DNA (26-MER) with BREX binding site GGTAAG / タイプ: dna / ID: 3 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 7.553886 KDa
配列文字列:
(DG)(DA)(DC)(DT)(DC)(DA)(DT)(DT)(DC)(DC) (DT)(DG)(DA)(DC)(DC)(DT)(DT)(DA)(DC)(DC) (DA)(DC)(DT)(DG)(DA)

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分子 #4: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #5: S-ADENOSYLMETHIONINE

分子名称: S-ADENOSYLMETHIONINE / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: SAM
分子量理論値: 398.437 Da
Chemical component information

ChemComp-SAM:
S-ADENOSYLMETHIONINE

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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
凍結凍結剤: ETHANE

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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: FEI FALCON IV (4k x 4k)
平均電子線量: 50.5 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）: 2.4 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 0.7000000000000001 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: OTHER
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.22 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 216233
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
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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