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- EMDB-60615: Cryo-EM Structure of MILI(K852A)-piRNA-target (26-nt) -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-60615
タイトルCryo-EM Structure of MILI(K852A)-piRNA-target (26-nt)
マップデータ
試料
  • 複合体: MILI(K852A)-piRNA-target (26-nt)
    • タンパク質・ペプチド: Piwi-like protein 2
    • RNA: RNA (26-MER)
    • RNA: RNA (25-MER)
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードPiwi protein / Pi-RNA / Argonaute / RNA BINDING PROTEIN/RNA / RNA BINDING PROTEIN-RNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


perinucleolar chromocenter / PET complex / pi-body / secondary piRNA processing / transposable element silencing by mRNA destabilization / piRNA binding / piRNA-mediated gene silencing by mRNA destabilization / positive regulation of meiosis I / transposable element silencing by piRNA-mediated heterochromatin formation / piRNA processing ...perinucleolar chromocenter / PET complex / pi-body / secondary piRNA processing / transposable element silencing by mRNA destabilization / piRNA binding / piRNA-mediated gene silencing by mRNA destabilization / positive regulation of meiosis I / transposable element silencing by piRNA-mediated heterochromatin formation / piRNA processing / transposable element silencing by piRNA-mediated DNA methylation / transposable element silencing by heterochromatin formation / germ-line stem cell population maintenance / negative regulation of circadian rhythm / chromatoid body / dense body / positive regulation of cytoplasmic translation / regulatory ncRNA-mediated gene silencing / 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 / oogenesis / RNA endonuclease activity / meiotic cell cycle / rhythmic process / spermatogenesis / mRNA binding / metal ion binding / nucleus / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Piwi, N-terminal domain / DUF1785 / Argonaute, linker 1 domain / Argonaute linker 1 domain / Piwi domain profile. / Piwi domain / Piwi domain / Piwi / PAZ domain superfamily / PAZ ...Piwi, N-terminal domain / DUF1785 / Argonaute, linker 1 domain / Argonaute linker 1 domain / Piwi domain profile. / Piwi domain / Piwi domain / Piwi / PAZ domain superfamily / PAZ / PAZ domain / PAZ domain profile. / PAZ domain / Ribonuclease H superfamily / Ribonuclease H-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Piwi-like protein 2
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Mus musculus (ハツカネズミ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.7 Å
データ登録者Li ZQ / Xu QK / Wu JP / Shen EZ
資金援助1件
OrganizationGrant number国
Other private
引用ジャーナル: Nature / 年: 2025
タイトル: Structural insights into RNA cleavage by PIWI Argonaute.
著者: Zhiqing Li / Qikui Xu / Jing Zhong / Yan Zhang / Tianxiang Zhang / Xiaoze Ying / Xiaoli Lu / Xiaoyi Li / Li Wan / Junchao Xue / Jing Huang / Ying Zhen / Zhao Zhang / Jianping Wu / En-Zhi Shen /
要旨: Argonaute proteins are categorized into AGO and PIWI clades. Across most animal species, AGO-clade proteins are widely expressed in various cell types, and regulate normal gene expression. By ...Argonaute proteins are categorized into AGO and PIWI clades. Across most animal species, AGO-clade proteins are widely expressed in various cell types, and regulate normal gene expression. By contrast, PIWI-clade proteins predominantly function during gametogenesis to suppress transposons and ensure fertility. Both clades use nucleic acid guides for target recognition by means of base pairing, crucial for initiating target silencing, often through direct cleavage. AGO-clade proteins use a narrow channel to secure a tight guide-target interaction. By contrast, PIWI proteins feature a wider channel that potentially allows mismatches during pairing, broadening target silencing capability. However, the mechanism of PIWI-mediated target cleavage remains unclear. Here we demonstrate that after target binding, PIWI proteins undergo a conformational change from an 'open' state to a 'locked' state, facilitating base pairing and enhancing target cleavage efficiency. This transition involves narrowing of the binding channel and repositioning of the PIWI-interacting RNA-target duplex towards the MID-PIWI lobe, establishing extensive contacts for duplex stabilization. During this transition, we also identify an intermediate 'comma-shaped' conformation, which might recruit GTSF1, a known auxiliary protein that enhances PIWI cleavage activity. GTSF1 facilitates the transition to the locked state by linking the PIWI domain to the RNA duplex, thereby expediting the conformational change critical for efficient target cleavage. These findings explain the molecular mechanisms underlying PIWI-PIWI-interacting RNA complex function in target RNA cleavage, providing insights into how dynamic conformational changes from PIWI proteins coordinate cofactors to safeguard gametogenesis.
履歴
登録2024年6月21日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年1月22日-
マップ公開2025年1月22日-
更新2025年3月19日-
現状2025年3月19日処理サイト: PDBc / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_60615.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_60615.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 13.4 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

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明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.14 Å/pix.
x 152 pix.
= 173.28 Å		1.14 Å/pix.
x 152 pix.
= 173.28 Å		1.14 Å/pix.
x 152 pix.
= 173.28 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: 1.14 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: 0.129
最小 - 最大-1.1876491 - 1.6489348
平均 (標準偏差)0.00013301396 (±0.050994925)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ152152152
Spacing152152152
セルA=B=C: 173.28 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_60615_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_60615_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 : MILI(K852A)-piRNA-target (26-nt)

全体名称: MILI(K852A)-piRNA-target (26-nt)
要素
  • 複合体: MILI(K852A)-piRNA-target (26-nt)
    • タンパク質・ペプチド: Piwi-like protein 2
    • RNA: RNA (26-MER)
    • RNA: RNA (25-MER)
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: MILI(K852A)-piRNA-target (26-nt)

超分子名称: MILI(K852A)-piRNA-target (26-nt) / 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: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Piwi-like protein 2

分子名称: Piwi-like protein 2 / 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: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 109.578305 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MDPVRPLFRG PTPVHPSQCV RMPGCWPQAP RPLEPAWGRA GPAGRGLVFR KPEDSSPPLQ PVQKDSVGLV SMFRGMGLDT AFRPPSKRE VPPLGRGVLG RGLSANMVRK DREEPRSSLP DPSVLAAGDS KLAEASVGWS RMLGRGSSEV SLLPLGRAAS S IGRGMDKP ...文字列:
MDPVRPLFRG PTPVHPSQCV RMPGCWPQAP RPLEPAWGRA GPAGRGLVFR KPEDSSPPLQ PVQKDSVGLV SMFRGMGLDT AFRPPSKRE VPPLGRGVLG RGLSANMVRK DREEPRSSLP DPSVLAAGDS KLAEASVGWS RMLGRGSSEV SLLPLGRAAS S IGRGMDKP PSAFGLTARD PPRLPQPPAL SPTSLHSADP PPVLTMERKE KELLVKQGSK GTPQSLGLNL IKIQCHNEAV YQ YHVTFSP SVECKSMRFG MLKDHQSVTG NVTAFDGSIL YLPVKLQQVV ELKSQRKTDD AEISIKIQLT KILEPCSDLC IPF YNVVFR RVMKLLDMKL VGRNFYDPTS AMVLQQHRLQ IWPGYAASIR RTDGGLFLLA DVSHKVIRND SVLDVMHAIY QQNK EHFQD ECSKLLVGSI VITRYNNRTY RIDDVDWNKT PKDSFVMSDG KEITFLEYYS KNYGITVKED DQPLLIHRPS ERQNN HGML LKGEILLLPE LSFMTGIPEK MKKDFRAMKD LTQQINLSPK QHHGALECLL QRISQNETAS NELTRWGLSL HKDVHK IEG RLLPMERINL RNTSFVTSED LNWVKEVTRD ASILTIPMHF WALFYPKRAM DQARELVNML EKIAGPIGMR ISPPAWV EL KDDRIETYIR TIQSLLGVEG KIQMVVCIIM GTRDDLYGAI KKLCCVQSPV PSQVINVRTI GQPTRLRSVA QKILLQMN C KLGGELWGVD IPLKQLMVIG MDVYHDPSRG MRSVVGFVAS INLTLTKWYS RVVFQMPHQE IVDSLKLCLV GSLKKYYEV NHCLPEKIVV YRDGVSDGQL KTVANYEIPQ LQKCFEAFDN YHPKMVVFVV QAKISTNLYL AAPDHFVTPS PGTVVDHTIT SCEWVDFYL LAHHVRQGCG IPTHYICVLN TANLSPDHMQ RLTFKLCHMY WNWPGTIRVP APCKYAHKLA FLSGQILHHE P AIQLCGNL FFL

UniProtKB: Piwi-like protein 2

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分子 #2: RNA (26-MER)

分子名称: RNA (26-MER) / タイプ: rna / ID: 2 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 8.262972 KDa
配列文字列:
UUACCAUCAA CAUGGAAACU UGGCU(OMC)

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分子 #3: RNA (25-MER)

分子名称: RNA (25-MER) / タイプ: rna / ID: 3 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 8.016773 KDa
配列文字列:
GAGCCAAGUU UCCAUGUUGA UGGUA

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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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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: TFS FALCON 4i (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）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.5 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: INSILICO MODEL
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 212381
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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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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