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Yorodumi- PDB-9dbj: Structure of Hailong HalB R164A mutant with non-hydrolyzable dATP -
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Open data
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Basic information
| Entry | Database: PDB / ID: 9dbj | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Title | Structure of Hailong HalB R164A mutant with non-hydrolyzable dATP | ||||||
Components | HalB | ||||||
Keywords | ANTIVIRAL PROTEIN / Hailong / nucleotidyltransferase / oligodeoxyadenylate / anti-phage defense | ||||||
| Function / homology | : / : / 2'-DEOXYADENOSINE-5'-MONOPHOSPHATE / Chem-F2A / : Function and homology information | ||||||
| Biological species | Rhodobacteraceae bacterium QY30 (bacteria) | ||||||
| Method | X-RAY DIFFRACTION / SYNCHROTRON / MOLECULAR REPLACEMENT / Resolution: 2.41 Å | ||||||
Authors | Tan, J.M.J. / Melamed, S. / Cofsky, J.C. / Hobbs, S.J. / Kruse, A.C. / Sorek, R. / Kranzusch, P.J. | ||||||
| Funding support | United States, 1items
| ||||||
Citation | Journal: Nature / Year: 2025Title: A DNA-gated molecular guard controls bacterial Hailong anti-phage defence. Authors: Joel M J Tan / Sarah Melamed / Joshua C Cofsky / Deepsing Syangtan / Samuel J Hobbs / Josefina Del Mármol / Marco Jost / Andrew C Kruse / Rotem Sorek / Philip J Kranzusch / ![]() Abstract: Animal and bacterial cells use nucleotidyltransferase (NTase) enzymes to respond to viral infection and control major forms of immune signalling including cGAS-STING innate immunity and CBASS anti- ...Animal and bacterial cells use nucleotidyltransferase (NTase) enzymes to respond to viral infection and control major forms of immune signalling including cGAS-STING innate immunity and CBASS anti-phage defence. Here we discover a family of bacterial defence systems, which we name Hailong, that use NTase enzymes to constitutively synthesize DNA signals and guard against phage infection. Hailong protein B (HalB) is an NTase that converts deoxy-ATP into single-stranded DNA oligomers. A series of X-ray crystal structures define a stepwise mechanism of HalB DNA synthesis initiated by a C-terminal tyrosine residue that enables de novo enzymatic priming. We show that HalB DNA signals bind to and repress activation of a partnering Hailong protein A (HalA) effector complex. A 2.0-Å cryo-electron microscopy structure of the HalA-DNA complex reveals a membrane protein with a conserved ion channel domain and a unique crown domain that binds the DNA signal and gates activation. Analysing Hailong defence in vivo, we demonstrate that viral DNA exonucleases required for phage replication trigger release of the primed HalA complex and induce protective host cell growth arrest. Our results explain how inhibitory nucleotide immune signals can serve as molecular guards against phage infection and expand the mechanisms NTase enzymes use to control antiviral immunity. | ||||||
| History |
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Structure visualization
| Structure viewer | Molecule: Molmil Jmol/JSmol |
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| PDBx/mmCIF format | 9dbj.cif.gz | 664.3 KB | Display | PDBx/mmCIF format |
|---|---|---|---|---|
| PDB format | pdb9dbj.ent.gz | Display | PDB format | |
| PDBx/mmJSON format | 9dbj.json.gz | Tree view | PDBx/mmJSON format | |
| Others | Other downloads |
-Validation report
| Summary document | 9dbj_validation.pdf.gz | 7.6 MB | Display | wwPDB validaton report |
|---|---|---|---|---|
| Full document | 9dbj_full_validation.pdf.gz | 7.6 MB | Display | |
| Data in XML | 9dbj_validation.xml.gz | 61.7 KB | Display | |
| Data in CIF | 9dbj_validation.cif.gz | 77.1 KB | Display | |
| Arichive directory | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/db/9dbj ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/db/9dbj | HTTPS FTP |
-Related structure data
| Related structure data | ![]() 9dbhC ![]() 9dbiC ![]() 9nyiC C: citing same article ( |
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| Similar structure data | Similarity search - Function & homology F&H Search |
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Links
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Assembly
| Deposited unit | ![]()
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| 1 | ![]()
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| 2 | ![]()
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| Unit cell |
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| Components on special symmetry positions |
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Components
-Protein , 1 types, 6 molecules ABCDEF
| #1: Protein | Mass: 25855.227 Da / Num. of mol.: 6 / Mutation: R164A Source method: isolated from a genetically manipulated source Source: (gene. exp.) Rhodobacteraceae bacterium QY30 (bacteria)Production host: ![]() |
|---|
-Non-polymers , 6 types, 395 molecules 






| #2: Chemical | ChemComp-A1A3G / ( Mass: 591.510 Da / Num. of mol.: 1 / Source method: obtained synthetically / Formula: C24H30N7O9P / Feature type: SUBJECT OF INVESTIGATION | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| #3: Chemical | ChemComp-F2A / #4: Chemical | ChemComp-MN / #5: Chemical | ChemComp-A1A3H / ( | Mass: 494.395 Da / Num. of mol.: 1 / Source method: obtained synthetically / Formula: C19H23N6O8P / Feature type: SUBJECT OF INVESTIGATION #6: Chemical | ChemComp-D5M / | #7: Water | ChemComp-HOH / | |
-Details
| Has ligand of interest | Y |
|---|---|
| Has protein modification | N |
-Experimental details
-Experiment
| Experiment | Method: X-RAY DIFFRACTION / Number of used crystals: 1 |
|---|
-
Sample preparation
| Crystal | Density Matthews: 3.71 Å3/Da / Density % sol: 66.81 % |
|---|---|
| Crystal grow | Temperature: 291 K / Method: vapor diffusion, hanging drop / Details: 0.1 M HEPES pH 7.0, 12.5% PEG-4000 |
-Data collection
| Diffraction | Mean temperature: 80 K / Serial crystal experiment: N |
|---|---|
| Diffraction source | Source: SYNCHROTRON / Site: NSLS-II / Beamline: 17-ID-2 / Wavelength: 0.97934 Å |
| Detector | Type: DECTRIS EIGER X 16M / Detector: PIXEL / Date: Jun 20, 2024 |
| Radiation | Protocol: SINGLE WAVELENGTH / Monochromatic (M) / Laue (L): M / Scattering type: x-ray |
| Radiation wavelength | Wavelength: 0.97934 Å / Relative weight: 1 |
| Reflection | Resolution: 2.41→46.06 Å / Num. obs: 88945 / % possible obs: 100 % / Redundancy: 14 % / Biso Wilson estimate: 46.05 Å2 / Rpim(I) all: 0.064 / Net I/σ(I): 9.4 |
| Reflection shell | Resolution: 2.41→2.54 Å / Num. unique obs: 12863 / Rpim(I) all: 0.734 |
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Processing
| Software |
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| Refinement | Method to determine structure: MOLECULAR REPLACEMENT / Resolution: 2.41→46.06 Å / SU ML: 0.3351 / Cross valid method: FREE R-VALUE / σ(F): 1.33 / Phase error: 25.1769 Stereochemistry target values: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
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| Solvent computation | Shrinkage radii: 0.9 Å / VDW probe radii: 1.1 Å / Solvent model: FLAT BULK SOLVENT MODEL | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Displacement parameters | Biso mean: 58.39 Å2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refinement step | Cycle: LAST / Resolution: 2.41→46.06 Å
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| Refine LS restraints |
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| LS refinement shell |
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| Refinement TLS params. | Method: refined / Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION
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| Refinement TLS group | Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION
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Rhodobacteraceae bacterium QY30 (bacteria)
X-RAY DIFFRACTION
United States, 1items
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