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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-11679 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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タイトル | Structure of human mitochondrial RNA polymerase in complex with IMT inhibitor. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
マップデータ | Post-processed main map. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
試料 |
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キーワード | Mitochondria / Transcription / Polymerase / Inhibitor | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 Mitochondrial transcription initiation / mitochondrial DNA-directed RNA polymerase complex / mitochondrial promoter sequence-specific DNA binding / transcription initiation at mitochondrial promoter / mitochondrial transcription / DNA primase activity / mitochondrial nucleoid / Transcriptional activation of mitochondrial biogenesis / DNA-directed 5'-3' RNA polymerase activity / DNA-directed RNA polymerase ...Mitochondrial transcription initiation / mitochondrial DNA-directed RNA polymerase complex / mitochondrial promoter sequence-specific DNA binding / transcription initiation at mitochondrial promoter / mitochondrial transcription / DNA primase activity / mitochondrial nucleoid / Transcriptional activation of mitochondrial biogenesis / DNA-directed 5'-3' RNA polymerase activity / DNA-directed RNA polymerase / 3'-5'-RNA exonuclease activity / sequence-specific DNA binding / mitochondrial matrix / protein-containing complex / mitochondrion / RNA binding 類似検索 - 分子機能 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
生物種 | Homo sapiens (ヒト) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.5 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
データ登録者 | Hillen HS / Bonekamp N | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
資金援助 | スウェーデン, ドイツ, 15件
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引用 | ジャーナル: Nature / 年: 2020 タイトル: Small-molecule inhibitors of human mitochondrial DNA transcription. 著者: Nina A Bonekamp / Bradley Peter / Hauke S Hillen / Andrea Felser / Tim Bergbrede / Axel Choidas / Moritz Horn / Anke Unger / Raffaella Di Lucrezia / Ilian Atanassov / Xinping Li / Uwe Koch / ...著者: Nina A Bonekamp / Bradley Peter / Hauke S Hillen / Andrea Felser / Tim Bergbrede / Axel Choidas / Moritz Horn / Anke Unger / Raffaella Di Lucrezia / Ilian Atanassov / Xinping Li / Uwe Koch / Sascha Menninger / Joanna Boros / Peter Habenberger / Patrick Giavalisco / Patrick Cramer / Martin S Denzel / Peter Nussbaumer / Bert Klebl / Maria Falkenberg / Claes M Gustafsson / Nils-Göran Larsson / 要旨: Altered expression of mitochondrial DNA (mtDNA) occurs in ageing and a range of human pathologies (for example, inborn errors of metabolism, neurodegeneration and cancer). Here we describe first-in- ...Altered expression of mitochondrial DNA (mtDNA) occurs in ageing and a range of human pathologies (for example, inborn errors of metabolism, neurodegeneration and cancer). Here we describe first-in-class specific inhibitors of mitochondrial transcription (IMTs) that target the human mitochondrial RNA polymerase (POLRMT), which is essential for biogenesis of the oxidative phosphorylation (OXPHOS) system. The IMTs efficiently impair mtDNA transcription in a reconstituted recombinant system and cause a dose-dependent inhibition of mtDNA expression and OXPHOS in cell lines. To verify the cellular target, we performed exome sequencing of mutagenized cells and identified a cluster of amino acid substitutions in POLRMT that cause resistance to IMTs. We obtained a cryo-electron microscopy (cryo-EM) structure of POLRMT bound to an IMT, which further defined the allosteric binding site near the active centre cleft of POLRMT. The growth of cancer cells and the persistence of therapy-resistant cancer stem cells has previously been reported to depend on OXPHOS, and we therefore investigated whether IMTs have anti-tumour effects. Four weeks of oral treatment with an IMT is well-tolerated in mice and does not cause OXPHOS dysfunction or toxicity in normal tissues, despite inducing a strong anti-tumour response in xenografts of human cancer cells. In summary, IMTs provide a potent and specific chemical biology tool to study the role of mtDNA expression in physiology and disease. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | EMマップ: SurfViewMolmilJmol/JSmol |
添付画像 |
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_11679.map.gz | 4.4 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-11679-v30.xml emd-11679.xml | 22.7 KB 22.7 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_11679_fsc.xml | 8.6 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_11679.png | 55.3 KB | ||
マスクデータ | emd_11679_msk_1.map | 52.7 MB | マスクマップ | |
Filedesc metadata | emd-11679.cif.gz | 7.1 KB | ||
その他 | emd_11679_half_map_1.map.gz emd_11679_half_map_2.map.gz | 40.8 MB 40.8 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-11679 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-11679 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_11679_validation.pdf.gz | 762.7 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_11679_full_validation.pdf.gz | 762.2 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_11679_validation.xml.gz | 13.8 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_11679_validation.cif.gz | 18.6 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-11679 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-11679 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_11679.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 52.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | Post-processed main map. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 0.834 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
-マスク #1
ファイル | emd_11679_msk_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: Refinement half-map 1.
ファイル | emd_11679_half_map_1.map | ||||||||||||
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注釈 | Refinement half-map 1. | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: Refinement half-map 2.
ファイル | emd_11679_half_map_2.map | ||||||||||||
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注釈 | Refinement half-map 2. | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
-全体 : Human POLRMT (lacking residues 1-104) in complex with IMT inhibitor.
全体 | 名称: Human POLRMT (lacking residues 1-104) in complex with IMT inhibitor. |
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要素 |
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-超分子 #1: Human POLRMT (lacking residues 1-104) in complex with IMT inhibitor.
超分子 | 名称: Human POLRMT (lacking residues 1-104) in complex with IMT inhibitor. タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1 |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) / Organelle: Mitochondria |
分子量 | 理論値: 128 KDa |
-分子 #1: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial
分子 | 名称: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: DNA-directed RNA polymerase |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 129.803094 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) |
配列 | 文字列: MGHHHHHHEN LYFQSNARKV QMGAKDATPV PCGRWAKILE KDKRTQQMRM QRLKAKLQMP FQSGEFKALT RRLQVEPRLL SKQMAGCLE DCTRQAPESP WEEQLARLLQ EAPGKLSLDV EQAPSGQHSQ AQLSGQQQRL LAFFKCCLLT DQLPLAHHLL V VHHGQRQK ...文字列: MGHHHHHHEN LYFQSNARKV QMGAKDATPV PCGRWAKILE KDKRTQQMRM QRLKAKLQMP FQSGEFKALT RRLQVEPRLL SKQMAGCLE DCTRQAPESP WEEQLARLLQ EAPGKLSLDV EQAPSGQHSQ AQLSGQQQRL LAFFKCCLLT DQLPLAHHLL V VHHGQRQK RKLLTLDMYN AVMLGWARQG AFKELVYVLF MVKDAGLTPD LLSYAAALQC MGRQDQDAGT IERCLEQMSQ EG LKLQALF TAVLLSEEDR ATVLKAVHKV KPTFSLPPQL PPPVNTSKLL RDVYAKDGRV SYPKLHLPLK TLQCLFEKQL HME LASRVC VVSVEKPTLP SKEVKHARKT LKTLRDQWEK ALCRALRETK NRLEREVYEG RFSLYPFLCL LDEREVVRML LQVL QALPA QGESFTTLAR ELSARTFSRH VVQRQRVSGQ VQALQNHYRK YLCLLASDAE VPEPCLPRQY WEALGAPEAL REQPW PLPV QMELGKLLAE MLVQATQMPC SLDKPHRSSR LVPVLYHVYS FRNVQQIGIL KPHPAYVQLL EKAAEPTLTF EAVDVP MLC PPLPWTSPHS GAFLLSPTKL MRTVEGATQH QELLETCPPT ALHGALDALT QLGNCAWRVN GRVLDLVLQL FQAKGCP QL GVPAPPSEAP QPPEAHLPHS AAPARKAELR RELAHCQKVA REMHSLRAEA LYRLSLAQHL RDRVFWLPHN MDFRGRTY P CPPHFNHLGS DVARALLEFA QGRPLGPHGL DWLKIHLVNL TGLKKREPLR KRLAFAEEVM DDILDSADQP LTGRKWWMG AEEPWQTLAC CMEVANAVRA SDPAAYVSHL PVHQDGSCNG LQHYAALGRD SVGAASVNLE PSDVPQDVYS GVAAQVEVFR RQDAQRGMR VAQVLEGFIT RKVVKQTVMT VVYGVTRYGG RLQIEKRLRE LSDFPQEFVW EASHYLVRQV FKSLQEMFSG T RAIQHWLT ESARLISHMG SVVEWVTPLG VPVIQPYRLD SKVKQIGGGI QSITYTHNGD ISRKPNTRKQ KNGFPPNFIH SL DSSHMML TALHCYRKGL TFVSVHDCYW THAADVSVMN QVCREQFVRL HSEPILQDLS RFLVKRFCSE PQKILEASQL KET LQAVPK PGAFDLEQVK RSTYFFS UniProtKB: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial |
-分子 #2: (3~{R})-1-[(2~{R})-2-[4-(2-chloranyl-4-fluoranyl-phenyl)-2-oxidan...
分子 | 名称: (3~{R})-1-[(2~{R})-2-[4-(2-chloranyl-4-fluoranyl-phenyl)-2-oxidanylidene-chromen-7-yl]oxypropanoyl]piperidine-3-carboxylic acid タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 1 / 式: R4Q |
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分子量 | 理論値: 473.878 Da |
Chemical component information | ChemComp-R4Q: |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
緩衝液 | pH: 8 構成要素:
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グリッド | モデル: UltrAuFoil R2/2 / 材質: GOLD / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE | ||||||||||
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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特殊光学系 | エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV |
詳細 | Stage was tilted 40 deg. |
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: 36.25 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: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス(公称値): 3.0 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 0.5 µm / 倍率(公称値): 105000 |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER ホルダー冷却材: NITROGEN |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |