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タイトルmRNA decoding in human is kinetically and structurally distinct from bacteria.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 617, Issue 7959, Page 200-207, Year 2023
掲載日2023年4月5日
著者Mikael Holm / S Kundhavai Natchiar / Emily J Rundlet / Alexander G Myasnikov / Zoe L Watson / Roger B Altman / Hao-Yuan Wang / Jack Taunton / Scott C Blanchard /
PubMed 要旨In all species, ribosomes synthesize proteins by faithfully decoding messenger RNA (mRNA) nucleotide sequences using aminoacyl-tRNA substrates. Current knowledge of the decoding mechanism derives ...In all species, ribosomes synthesize proteins by faithfully decoding messenger RNA (mRNA) nucleotide sequences using aminoacyl-tRNA substrates. Current knowledge of the decoding mechanism derives principally from studies on bacterial systems. Although key features are conserved across evolution, eukaryotes achieve higher-fidelity mRNA decoding than bacteria. In human, changes in decoding fidelity are linked to ageing and disease and represent a potential point of therapeutic intervention in both viral and cancer treatment. Here we combine single-molecule imaging and cryogenic electron microscopy methods to examine the molecular basis of human ribosome fidelity to reveal that the decoding mechanism is both kinetically and structurally distinct from that of bacteria. Although decoding is globally analogous in both species, the reaction coordinate of aminoacyl-tRNA movement is altered on the human ribosome and the process is an order of magnitude slower. These distinctions arise from eukaryote-specific structural elements in the human ribosome and in the elongation factor eukaryotic elongation factor 1A (eEF1A) that together coordinate faithful tRNA incorporation at each mRNA codon. The distinct nature and timing of conformational changes within the ribosome and eEF1A rationalize how increased decoding fidelity is achieved and potentially regulated in eukaryotic species.
リンクNature / PubMed:37020024 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度1.67 - 2.94 Å
構造データ

29757

8g5y

EMDB-29757, PDB-8g5y:
mRNA decoding in human is kinetically and structurally distinct from bacteria (IC state)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.29 Å

29758

8g5z

EMDB-29758, PDB-8g5z:
mRNA decoding in human is kinetically and structurally distinct from bacteria (GA state)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.64 Å

29759

8g60

EMDB-29759, PDB-8g60:
mRNA decoding in human is kinetically and structurally distinct from bacteria (CR state)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.54 Å

29760

8g61

EMDB-29760, PDB-8g61:
mRNA decoding in human is kinetically and structurally distinct from bacteria (AC state)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.94 Å

EMDB-29766: mRNA decoding in human is kinetically and structurally distinct from bacteria (60S Focus refined map)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 1.7 Å

EMDB-29768: mRNA decoding in human is kinetically and structurally distinct from bacteria (40S Focus refined map)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 1.8 Å

29771

8g6j

EMDB-29771, PDB-8g6j:
mRNA decoding in human is kinetically and structurally distinct from bacteria (GA state 2)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.8 Å

EMDB-29782: mRNA decoding in human is kinetically and structurally distinct from bacteria (80S consensus refined structure)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.1 Å

40205

8glp

EMDB-40205, PDB-8glp:
mRNA decoding in human is kinetically and structurally distinct from bacteria (Consensus LSU focused refined structure)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 1.67 Å

化合物

ChemComp-SPD:
SPERMIDINE / スペルミジン / スペルミジン

ChemComp-PUT:
1,4-DIAMINOBUTANE / プトレシン / プトレシン

ChemComp-K:
Unknown entry / カリウムカチオン

ChemComp-MG:
Unknown entry / マグネシウムジカチオン

ChemComp-ANM:
ANISOMYCIN / アニソマイシン / 抗生剤*YM / Anisomycin

ChemComp-3H3:
4-{(2R,5S,6E)-2-hydroxy-5-methyl-7-[(2R,3S,4E,6Z,10E)-3-methyl-12-oxooxacyclododeca-4,6,10-trien-2-yl]-4-oxooct-6-en-1-yl}piperidine-2,6-dione

ChemComp-ZN:
Unknown entry

ChemComp-MET:
METHIONINE / メチオニン / メチオニン

ChemComp-HOH:
WATER / 水

ChemComp-PHE:
PHENYLALANINE / フェニルアラニン / フェニルアラニン

ChemComp-GSP:
5'-GUANOSINE-DIPHOSPHATE-MONOTHIOPHOSPHATE / GTP-γ-S

ChemComp-ZIY:
plitidepsin

ChemComp-3HE:
4-{(2R)-2-[(1S,3S,5S)-3,5-dimethyl-2-oxocyclohexyl]-2-hydroxyethyl}piperidine-2,6-dione / シクロヘキシミド / シクロヘキシミド

ChemComp-HMT:
(3beta)-O~3~-[(2R)-2,6-dihydroxy-2-(2-methoxy-2-oxoethyl)-6-methylheptanoyl]cephalotaxine / ホモハリングトニン / 抗がん剤, alkaloid*YM / オマセタキシンメペスクシナート

ChemComp-YRB:
(3R,6R,9S,12S,15S,18S,20R,24aR)-6-[(2S)-butan-2-yl]-3,12-bis[(1R)-1-hydroxy-2-methylpropyl]-8,9,11,17,18-pentamethyl-15-[(2S)-2-methylbutyl]hexadecahydropyrido[1,2-a][1,4,7,10,13,16,19]heptaazacyclohenicosine-1,4,7,10,13,16,19(21H)-heptone

ChemComp-TRS:
2-AMINO-2-HYDROXYMETHYL-PROPANE-1,3-DIOL / トリス(ヒドロキシメチル)メチルアンモニウム / pH緩衝剤*YM / トリスヒドロキシメチルアミノメタン

由来
  • homo sapiens (ヒト)
  • escherichia coli (大腸菌)
キーワードRIBOSOME (リボソーム) / Human 80S / tRNA (転移RNA) / mRNA eEF1A / eIF5A / tRNA selection / mRNA tRNA selection

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万見文献について

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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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  • EMDB/PDB/SASBDBのエントリから引用されている文献のデータベースです
  • Pubmedのデータを利用しています

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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