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- PDB-7xw2: Cryo-EM structure of human DICER-pre-miRNA in a dicing state -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7xw2
タイトルCryo-EM structure of human DICER-pre-miRNA in a dicing state
要素
  • Endoribonuclease Dicer
  • RNA (73-MER)
キーワードGENE REGULATION/RNA / Dicer / RNaseIII / RNA-binding / micro-RNA processing / GENE REGULATION / GENE REGULATION-RNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


peripheral nervous system myelin formation / global gene silencing by mRNA cleavage / pre-miRNA binding / negative regulation of Schwann cell proliferation / tRNA-derived small RNA (tsRNA or tRNA-related fragment, tRF) biogenesis / Small interfering RNA (siRNA) biogenesis / apoptotic DNA fragmentation / tRNA decay / ribonuclease III / deoxyribonuclease I activity ...peripheral nervous system myelin formation / global gene silencing by mRNA cleavage / pre-miRNA binding / negative regulation of Schwann cell proliferation / tRNA-derived small RNA (tsRNA or tRNA-related fragment, tRF) biogenesis / Small interfering RNA (siRNA) biogenesis / apoptotic DNA fragmentation / tRNA decay / ribonuclease III / deoxyribonuclease I activity / positive regulation of Schwann cell differentiation / nerve development / RISC-loading complex / positive regulation of myelination / miRNA metabolic process / RISC complex assembly / ribonuclease III activity / miRNA processing / pre-miRNA processing / siRNA processing / siRNA binding / M-decay: degradation of maternal mRNAs by maternally stored factors / Regulation of MITF-M-dependent genes involved in apoptosis / RISC complex / MicroRNA (miRNA) biogenesis / negative regulation of tumor necrosis factor production / negative regulation of tumor necrosis factor-mediated signaling pathway / neuron projection morphogenesis / RNA endonuclease activity / helicase activity / double-stranded RNA binding / protein domain specific binding / negative regulation of gene expression / perinuclear region of cytoplasm / negative regulation of transcription by RNA polymerase II / RNA binding / extracellular exosome / ATP binding / metal ion binding / nucleus / cytoplasm / cytosol
類似検索 - 分子機能
Dicer, double-stranded RNA-binding domain / : / Dicer, partner-binding domain / Dicer, dsRNA-binding domain / : / Dicer, platform domain / Dicer dimerisation domain / Dicer dimerisation domain superfamily / Dicer dimerisation domain / Dicer double-stranded RNA-binding fold domain profile. ...Dicer, double-stranded RNA-binding domain / : / Dicer, partner-binding domain / Dicer, dsRNA-binding domain / : / Dicer, platform domain / Dicer dimerisation domain / Dicer dimerisation domain superfamily / Dicer dimerisation domain / Dicer double-stranded RNA-binding fold domain profile. / Ribonuclease III family signature. / Ribonuclease III domain / Ribonuclease III family domain profile. / Ribonuclease III family / Ribonuclease III domain / PAZ domain superfamily / PAZ / PAZ domain / PAZ domain profile. / PAZ domain / Double-stranded RNA binding motif / Ribonuclease III, endonuclease domain superfamily / Double stranded RNA-binding domain (dsRBD) profile. / Double-stranded RNA-binding domain / DEAD/DEAH box helicase domain / DEAD/DEAH box helicase / Helicase conserved C-terminal domain / helicase superfamily c-terminal domain / Superfamilies 1 and 2 helicase C-terminal domain profile. / Superfamilies 1 and 2 helicase ATP-binding type-1 domain profile. / DEAD-like helicases superfamily / Helicase, C-terminal / Helicase superfamily 1/2, ATP-binding domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
RNA / RNA (> 10) / Endoribonuclease Dicer
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.04 Å
データ登録者Lee, H. / Roh, S.-H.
資金援助 韓国, 1件
組織認可番号国
National Research Foundation (NRF, Korea) 韓国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2023
タイトル: Structure of the human DICER-pre-miRNA complex in a dicing state.
著者: Young-Yoon Lee / Hansol Lee / Haedong Kim / V Narry Kim / Soung-Hun Roh /
要旨: Dicer has a key role in small RNA biogenesis, processing double-stranded RNAs (dsRNAs). Human DICER (hDICER, also known as DICER1) is specialized for cleaving small hairpin structures such as ...Dicer has a key role in small RNA biogenesis, processing double-stranded RNAs (dsRNAs). Human DICER (hDICER, also known as DICER1) is specialized for cleaving small hairpin structures such as precursor microRNAs (pre-miRNAs) and has limited activity towards long dsRNAs-unlike its homologues in lower eukaryotes and plants, which cleave long dsRNAs. Although the mechanism by which long dsRNAs are cleaved has been well documented, our understanding of pre-miRNA processing is incomplete because structures of hDICER in a catalytic state are lacking. Here we report the cryo-electron microscopy structure of hDICER bound to pre-miRNA in a dicing state and uncover the structural basis of pre-miRNA processing. hDICER undergoes large conformational changes to attain the active state. The helicase domain becomes flexible, which allows the binding of pre-miRNA to the catalytic valley. The double-stranded RNA-binding domain relocates and anchors pre-miRNA in a specific position through both sequence-independent and sequence-specific recognition of the newly identified 'GYM motif'. The DICER-specific PAZ helix is also reoriented to accommodate the RNA. Furthermore, our structure identifies a configuration of the 5' end of pre-miRNA inserted into a basic pocket. In this pocket, a group of arginine residues recognize the 5' terminal base (disfavouring guanine) and terminal monophosphate; this explains the specificity of hDICER and how it determines the cleavage site. We identify cancer-associated mutations in the 5' pocket residues that impair miRNA biogenesis. Our study reveals how hDICER recognizes pre-miRNAs with stringent specificity and enables a mechanistic understanding of hDICER-related diseases.
履歴
登録2022年5月26日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02023年3月8日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年3月22日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.22024年7月3日Group: Data collection / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_admin / Item: _em_admin.last_update

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構造の表示

構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Endoribonuclease Dicer
C: RNA (73-MER)
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)242,3714
ポリマ－242,2912
非ポリマー802
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: microscopy
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

#1: タンパク質 Endoribonuclease Dicer / Helicase with RNase motif / Helicase MOI


分子量: 218947.328 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: DICER1, DICER, HERNA, KIAA0928 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: Q9UPY3, ribonuclease III
#2: RNA鎖 RNA (73-MER)


分子量: 23343.783 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Homo sapiens (ヒト)
#3: 化合物 ChemComp-CA / CALCIUM ION


分子量: 40.078 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Ca / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
研究の焦点であるリガンドがあるかY

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: 3D ARRAY / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1Protein-RNA complex of human DICER with pre-miRNACOMPLEX#1-#20MULTIPLE SOURCES
2human DICERCOMPLEX#11RECOMBINANT
3pre-miRNACOMPLEX#21SYNTHETIC
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 8
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: UltrAuFoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 288 K / 詳細: blot force 5 and blot for 2 seconds

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: OTHER
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 900 nm / アライメント法: BASIC
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 44.163 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)

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解析

CTF補正タイプ: NONE
3次元再構成解像度: 3.04 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 1386301 / 対称性のタイプ: POINT

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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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