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タイトルUnique features of mammalian mitochondrial translation initiation revealed by cryo-EM.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 560, Issue 7717, Page 263-267, Year 2018
掲載日2018年8月8日
著者Eva Kummer / Marc Leibundgut / Oliver Rackham / Richard G Lee / Daniel Boehringer / Aleksandra Filipovska / Nenad Ban /
PubMed 要旨Mitochondria maintain their own specialized protein synthesis machinery, which in mammals is used exclusively for the synthesis of the membrane proteins responsible for oxidative phosphorylation. The ...Mitochondria maintain their own specialized protein synthesis machinery, which in mammals is used exclusively for the synthesis of the membrane proteins responsible for oxidative phosphorylation. The initiation of protein synthesis in mitochondria differs substantially from bacterial or cytosolic translation systems. Mitochondrial translation initiation lacks initiation factor 1, which is essential in all other translation systems from bacteria to mammals. Furthermore, only one type of methionyl transfer RNA (tRNA) is used for both initiation and elongation, necessitating that the initiation factor specifically recognizes the formylated version of tRNA (fMet-tRNA). Lastly, most mitochondrial mRNAs do not possess 5' leader sequences to promote mRNA binding to the ribosome. There is currently little mechanistic insight into mammalian mitochondrial translation initiation, and it is not clear how mRNA engagement, initiator-tRNA recruitment and start-codon selection occur. Here we determine the cryo-EM structure of the complete translation initiation complex from mammalian mitochondria at 3.2 Å. We describe the function of an additional domain insertion that is present in the mammalian mitochondrial initiation factor 2 (mtIF2). By closing the decoding centre, this insertion stabilizes the binding of leaderless mRNAs and induces conformational changes in the rRNA nucleotides involved in decoding. We identify unique features of mtIF2 that are required for specific recognition of fMet-tRNA and regulation of its GTPase activity. Finally, we observe that the ribosomal tunnel in the initiating ribosome is blocked by insertion of the N-terminal portion of mitochondrial protein mL45, which becomes exposed as the ribosome switches to elongation mode and may have an additional role in targeting of mitochondrial ribosomes to the protein-conducting pore in the inner mitochondrial membrane.
リンクNature / PubMed:30089917
手法EM (単粒子)
解像度3.1 - 3.2 Å
構造データ

4368

6gaw

EMDB-4368, PDB-6gaw:
Unique features of mammalian mitochondrial translation initiation revealed by cryo-EM. This file contains the complete 55S ribosome.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.2 Å

4369

6gaz

EMDB-4369, PDB-6gaz:
Unique features of mammalian mitochondrial translation initiation revealed by cryo-EM. This file contains the 28S ribosomal subunit.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.1 Å

4370

6gb2

EMDB-4370, PDB-6gb2:
Unique features of mammalian mitochondrial translation initiation revealed by cryo-EM. This file contains the 39S ribosomal subunit.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.2 Å

化合物

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

ChemComp-ZN:
Unknown entry

ChemComp-5GP:
GUANOSINE-5'-MONOPHOSPHATE / GMP / グアニル酸

ChemComp-SPM:
SPERMINE / スペルミン / スペルミン

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

ChemComp-NA:
Unknown entry / ナトリウムカチオン

ChemComp-FME:
N-FORMYLMETHIONINE / N-ホルミルメチオニン / N-ホルミルメチオニン

ChemComp-GTP:
GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / GTP / GTP, エネルギー貯蔵分子*YM / グアノシン三リン酸

ChemComp-HOH:
WATER / 水

由来
  • sus sucorfa (ブタ)
  • pig (ブタ)
  • homo sapiens (ヒト)
  • sus scrofa (ブタ)
キーワードRIBOSOME (リボソーム) / translation initiation / initiation factor IF2 / mitochondria (ミトコンドリア) / membrane targeting

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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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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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