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- EMDB-65052: cryoEM structure of ptuA-ptuB complex in Retron-Eco7 anti-phage system -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-65052
タイトルcryoEM structure of ptuA-ptuB complex in Retron-Eco7 anti-phage system
マップデータ
試料
  • 複合体: PtuA-PtuB complex
    • タンパク質・ペプチド: Retron Ec78 probable ATPase
    • タンパク質・ペプチド: Retron Ec78 putative HNH endonuclease
  • リガンド: ZINC ION
キーワードretron-Eco7 / toxin-antitoxin / DNA BINDING PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


DNA synthesis involved in DNA repair / double-strand break repair / endonuclease activity / defense response to virus / ATP hydrolysis activity / ATP binding
類似検索 - 分子機能
: / : / Retron Ec78 putative HNH endonuclease-like / AAA domain, putative AbiEii toxin, Type IV TA system / ATPase, AAA-type, core / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Retron Ec78 probable ATPase / Retron Ec78 putative HNH endonuclease
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: 3.4 Å
データ登録者Dai ZK / Wang YJ / Guan ZY / Zou TT
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC) 中国
引用ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2025
タイトル: Phage nuclease-mediated defense activation of the bacterial Retron-Eco7 toxin-antitoxin system.
著者: Zhikang Dai / Chang Liu / Yanjing Wang / Xueting Chen / Xiaofang Fu / Kaiyue Yang / Rui Zhu / Xianyue Jia / Yanke Chen / Pan Tao / Zeyuan Guan / Tingting Zou /
要旨: Retrons are bacterial antiphage defense systems comprising a reverse transcriptase (RT), a non-coding RNA (ncRNA), and cognate effector proteins. The RT synthesizes multicopy single-stranded DNA ...Retrons are bacterial antiphage defense systems comprising a reverse transcriptase (RT), a non-coding RNA (ncRNA), and cognate effector proteins. The RT synthesizes multicopy single-stranded DNA (msDNA) from the ncRNA template to detect phage invasion. This study focuses on Retron-Eco7, which integrates retron-based sensing with the effector module of Septu-a characterized antiphage system in which the PtuAB complex mediates nuclease-dependent defense. However, the activation mechanism of this hybrid system remains unclear. Here, we determined cryo-electron microscopy structures of the RT-msDNA-PtuAB quaternary complex and the PtuAB binary complex in Retron-Eco7. Structural analyses reveal that the DNA stem-loop of msDNA extensively interacts with PtuA subunits via electrostatic interactions. We establish Retron-Eco7 as a novel toxin-antitoxin system, in which RT-msDNA acts as the antitoxin, directly binding and neutralizing the PtuAB toxin. Furthermore, we identified a phage-encoded flap endonuclease as a trigger for Retron-Eco7 activation, which cleaves msDNA to release the PtuAB toxin. Our findings demonstrate the diversity in bacterial retron defense systems and uncover a novel activation mechanism of the Septu-derived retron toxin-antitoxin system.
履歴
登録2025年6月16日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年12月3日-
マップ公開2025年12月3日-
更新2025年12月3日-
現状2025年12月3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_65052.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_65052.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 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.)
0.82 Å/pix.
x 256 pix.
= 210.944 Å		0.82 Å/pix.
x 256 pix.
= 210.944 Å		0.82 Å/pix.
x 256 pix.
= 210.944 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: 0.824 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: 0.6
最小 - 最大-2.5592637 - 3.7899518
平均 (標準偏差)-0.000100234094 (±0.07953401)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 210.944 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_65052_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_65052_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 : PtuA-PtuB complex

全体名称: PtuA-PtuB complex
要素
  • 複合体: PtuA-PtuB complex
    • タンパク質・ペプチド: Retron Ec78 probable ATPase
    • タンパク質・ペプチド: Retron Ec78 putative HNH endonuclease
  • リガンド: ZINC ION

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超分子 #1: PtuA-PtuB complex

超分子名称: PtuA-PtuB complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)

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分子 #1: Retron Ec78 probable ATPase

分子名称: Retron Ec78 probable ATPase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 62.466625 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MTKQYERKAK GGNLLSAFEL YQRNTDNMPG LGEMLVDEWF ETCRDYIQDG HVDESGTFRP DNAFYLRRLT LKDFRRFSLL EIKFEEDLT VIIGNNGKGK TSILYAIAKT LSWFVANILK EGGSGQRLSE LTDIKNDAEN RYADVSSTFF FGKGLKSVPI R LSRSALGT ...文字列:
MTKQYERKAK GGNLLSAFEL YQRNTDNMPG LGEMLVDEWF ETCRDYIQDG HVDESGTFRP DNAFYLRRLT LKDFRRFSLL EIKFEEDLT VIIGNNGKGK TSILYAIAKT LSWFVANILK EGGSGQRLSE LTDIKNDAEN RYADVSSTFF FGKGLKSVPI R LSRSALGT AERRDSEVKP ARDLADIWRV INEAKTINLP TFALYNVERS QPFNRNTKDN AGRREERFDA YSQALGGAGR FD HFVEWYI YLHKRTISDI SSSIKELEQQ VNDLQRSVDG GMVSVKSLLE QMKLKLSEAS ERNDAAVSSK MVTESVQKSI VEK SICSVV PSISKIWVEM TTGSDLVKVT NDGHDVTIDQ LSDGQRVFLS LVADLARRMV MLNPLLENPL EGRGIVLIDE IELH LHPKW QQEVILNLRS VFPNIQFIIT THSPIVLSTI EKRCIREFDP NDDGNQSFLD SPDMQTKGSE NAQILEQVMN VHPTP PGIA ESHWLGDFEL LLLDNSGELD NQSQELYDKI KTHFGIDSAE LKKADSLIRI NKMKNKINKI RAEKGK

UniProtKB: Retron Ec78 probable ATPase

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分子 #2: Retron Ec78 putative HNH endonuclease

分子名称: Retron Ec78 putative HNH endonuclease / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 24.816848 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MKELARLESP EILDQYTAGQ NDWMEIDQSA VWPKLTEMQG EFCAYCECRL NRRHIEHFRP RGKFPALTFI WSNLFGSCGD SKKSGGWSR CGIYKDNGAG AYNADDLIKP DEENPDDYLL FLTTGEVVPA IGLTGRALKK AQETIRVFNL NGDIKLLGSR R TAVQAIMP ...文字列:
MKELARLESP EILDQYTAGQ NDWMEIDQSA VWPKLTEMQG EFCAYCECRL NRRHIEHFRP RGKFPALTFI WSNLFGSCGD SKKSGGWSR CGIYKDNGAG AYNADDLIKP DEENPDDYLL FLTTGEVVPA IGLTGRALKK AQETIRVFNL NGDIKLLGSR R TAVQAIMP NVEYLYSLLE EFEEDDWNEM LRDELEKIES DEFKTALKHA WTSNQEFA

UniProtKB: Retron Ec78 putative HNH endonuclease

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分子 #3: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 1 / 式: ZN
分子量理論値: 65.409 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: 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）: 1.6 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正タイプ: NONE
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO 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: 3.4 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: 165087
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING

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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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