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- EMDB-72352: hPNPase RNA loading state with extended RNA in the bottom -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-72352
タイトルhPNPase RNA loading state with extended RNA in the bottom
マップデータ
試料
  • 複合体: Trimeric human PNPase bound to RNA in loading state with extended RNA in the bottom
    • タンパク質・ペプチド: Polyribonucleotide nucleotidyltransferase 1, mitochondrial
    • RNA: RNA (31-MER)
  • リガンド: PHOSPHATE ION
キーワードRNase / Protein-RNA Complex / RNA degradation / mitochondria / phosphorolytic enzyme / TRANSFERASE-RNA complex / RNA BINDING PROTEIN / RNA BINDING PROTEIN-RNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


RNA import into mitochondrion / mitochondrial degradosome / mitochondrial mRNA catabolic process / positive regulation of mitochondrial RNA catabolic process / mitochondrial RNA 3'-end processing / mitochondrial mRNA polyadenylation / Mitochondrial RNA degradation / positive regulation of miRNA catabolic process / mitochondrial RNA 5'-end processing / poly(G) binding ...RNA import into mitochondrion / mitochondrial degradosome / mitochondrial mRNA catabolic process / positive regulation of mitochondrial RNA catabolic process / mitochondrial RNA 3'-end processing / mitochondrial mRNA polyadenylation / Mitochondrial RNA degradation / positive regulation of miRNA catabolic process / mitochondrial RNA 5'-end processing / poly(G) binding / polyribonucleotide nucleotidyltransferase / polyribonucleotide nucleotidyltransferase activity / nuclear polyadenylation-dependent mRNA catabolic process / mitochondrial RNA catabolic process / positive regulation of mRNA catabolic process / regulation of cellular senescence / rRNA import into mitochondrion / regulation of cellular respiration / RNA catabolic process / response to growth hormone / miRNA binding / poly(U) RNA binding / protein homotrimerization / mRNA catabolic process / response to cAMP / cellular response to interferon-beta / liver regeneration / mitochondrion organization / protein homooligomerization / mitochondrial intermembrane space / mRNA processing / cellular response to oxidative stress / 3'-5'-RNA exonuclease activity / ribosome / mitochondrial matrix / endoplasmic reticulum membrane / mitochondrion / RNA binding / identical protein binding / cytoplasm / cytosol
類似検索 - 分子機能
Polyribonucleotide nucleotidyltransferase, RNA-binding domain superfamily / Polyribonucleotide nucleotidyltransferase / Polyribonucleotide nucleotidyltransferase, RNA-binding domain / Polyribonucleotide nucleotidyltransferase, RNA binding domain / Exoribonuclease, phosphorolytic domain 2 / 3' exoribonuclease family, domain 2 / Exoribonuclease, phosphorolytic domain 1 / PNPase/RNase PH domain superfamily / Exoribonuclease, PH domain 2 superfamily / 3' exoribonuclease family, domain 1 ...Polyribonucleotide nucleotidyltransferase, RNA-binding domain superfamily / Polyribonucleotide nucleotidyltransferase / Polyribonucleotide nucleotidyltransferase, RNA-binding domain / Polyribonucleotide nucleotidyltransferase, RNA binding domain / Exoribonuclease, phosphorolytic domain 2 / 3' exoribonuclease family, domain 2 / Exoribonuclease, phosphorolytic domain 1 / PNPase/RNase PH domain superfamily / Exoribonuclease, PH domain 2 superfamily / 3' exoribonuclease family, domain 1 / KH domain / K Homology domain, type 1 / Type-1 KH domain profile. / K Homology domain, type 1 superfamily / S1 domain profile. / Ribosomal protein S1-like RNA-binding domain / S1 RNA binding domain / S1 domain / K Homology domain / K homology RNA-binding domain / Ribosomal protein S5 domain 2-type fold / Nucleic acid-binding, OB-fold
類似検索 - ドメイン・相同性
Polyribonucleotide nucleotidyltransferase 1, mitochondrial
類似検索 - 構成要素
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: 2.65 Å
データ登録者Unseld O / Das H / Hallberg BM
資金援助1件
OrganizationGrant number国
Not funded
引用ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2025
タイトル: Loop-mediated regulation and base flipping drive RNA cleavage by human mitochondrial PNPase.
著者: Ole Unseld / Hrishikesh Das / B Martin Hällberg /
要旨: Human polynucleotide phosphorylase (hPNPase), a trimeric exoribonuclease, is crucial for maintaining mitochondrial RNA metabolism, including the regulated degradation of RNA. Mutations in hPNPase ...Human polynucleotide phosphorylase (hPNPase), a trimeric exoribonuclease, is crucial for maintaining mitochondrial RNA metabolism, including the regulated degradation of RNA. Mutations in hPNPase have been linked to mitochondrial pathologies, underscoring its importance in mitochondrial RNA homeostasis. Despite this significance, the molecular basis of its catalytic mechanism and the structural consequences of active-site mutations remain poorly understood. We employed high-resolution electron cryo-microscopy to capture three distinct functional states of hPNPase during RNA degradation. In the loading state, flexible loops facilitate the recruitment of the substrate RNA and guide it toward the active site. During the pre-catalytic state, terminal nucleotides reorient within the active site, positioning the RNA backbone for cleavage, which is stabilized by Mg2+. Finally, the catalytic state reveals a nucleophilic attack of phosphate on the RNA backbone, mediated by key active-site residues. These results offer a clear biochemical framework for hPNPase-mediated RNA turnover, clarifying its catalytic mechanism and highlighting how active-site integrity is crucial for efficient RNA degradation.
履歴
登録2025年8月27日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年12月10日-
マップ公開2025年12月10日-
更新2025年12月24日-
現状2025年12月24日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_72352.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_72352.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 103 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.02 Å/pix.
x 300 pix.
= 304.56 Å		1.02 Å/pix.
x 300 pix.
= 304.56 Å		1.02 Å/pix.
x 300 pix.
= 304.56 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.0152 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.138
最小 - 最大-0.39273155 - 0.90656245
平均 (標準偏差)0.001019619 (±0.026044903)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 304.56 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_72352_msk_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_72352_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_72352_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Trimeric human PNPase bound to RNA in loading state with extended...

全体名称: Trimeric human PNPase bound to RNA in loading state with extended RNA in the bottom
要素
  • 複合体: Trimeric human PNPase bound to RNA in loading state with extended RNA in the bottom
    • タンパク質・ペプチド: Polyribonucleotide nucleotidyltransferase 1, mitochondrial
    • RNA: RNA (31-MER)
  • リガンド: PHOSPHATE ION

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超分子 #1: Trimeric human PNPase bound to RNA in loading state with extended...

超分子名称: Trimeric human PNPase bound to RNA in loading state with extended RNA in the bottom
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 258 KDa

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分子 #1: Polyribonucleotide nucleotidyltransferase 1, mitochondrial

分子名称: Polyribonucleotide nucleotidyltransferase 1, mitochondrial
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO / EC番号: polyribonucleotide nucleotidyltransferase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 84.417086 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MAVAVDLGNR KLEISSGKLA RFADGSAVVQ SGDTAVMVTA VSKTKPSPSQ FMPLVVDYRQ KAAAAGRIPT NYLRREIGTS DKEILTSRI IDRSIRPLFP AGYFYDTQVL CNLLAVDGVN EPDVLAINGA SVALSLSDIP WNGPVGAVRI GIIDGEYVVN P TRKEMSSS ...文字列:
MAVAVDLGNR KLEISSGKLA RFADGSAVVQ SGDTAVMVTA VSKTKPSPSQ FMPLVVDYRQ KAAAAGRIPT NYLRREIGTS DKEILTSRI IDRSIRPLFP AGYFYDTQVL CNLLAVDGVN EPDVLAINGA SVALSLSDIP WNGPVGAVRI GIIDGEYVVN P TRKEMSSS TLNLVVAGAP KSQIVMLEAS AENILQQDFC HAIKVGVKYT QQIIQGIQQL VKETGVTKRT PQKLFTPSPE IV KYTHKLA MERLYAVFTD YEHDKVSRDE AVNKIRLDTE EQLKEKFPEA DPYEIIESFN VVAKEVFRSI VLNEYKRCDG RDL TSLRNV SCEVDMFKTL HGSALFQRGQ TQVLCTVTFD SLESGIKSDQ VITAINGIKD KNFMLHYEFP PYATNEIGKV TGLN RRELG HGALAEKALY PVIPRDFPFT IRVTSEVLES NGSSSMASAC GGSLALMDSG VPISSAVAGV AIGLVTKTDP EKGEI EDYR LLTDILGIED YNGDMDFKIA GTNKGITALQ ADIKLPGIPI KIVMEAIQQA SVAKKEILQI MNKTISKPRA SRKENG PVV ETVQVPLSKR AKFVGPGGYN LKKLQAETGV TISQVDEETF SVFAPTPSAM HEARDFITEI CKDDQEQQLE FGAVYTA TI TEIRDTGVMV KLYPNMTAVL LHNTQLDQRK IKHPTALGLE VGQEIQVKYF GRDPADGRMR LSRKVLQSPA TTVVRTLN D RSSIVMGEPI SQSSSNSQSG SGSAWSHPQF EKGGGSGGGS GGSAWSHPQF EK

UniProtKB: Polyribonucleotide nucleotidyltransferase 1, mitochondrial

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分子 #2: RNA (31-MER)

分子名称: RNA (31-MER) / タイプ: rna / ID: 2
詳細: RNA oligo ordered from IDT. The RNA oligo was PT modified in the positions denoted as "*": rArCrArCrArArCrArC rArArC rArCrArCrArCrCrArC rArCrA rCrA*rC* rA*rU*rA* rA
コピー数: 1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 9.825068 KDa
配列文字列:
ACACAACACA ACACACACCA CACACACAUA A

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分子 #3: PHOSPHATE ION

分子名称: PHOSPHATE ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 3 / 式: PO4
分子量理論値: 94.971 Da
Chemical component information

ChemComp-PO4:
PHOSPHATE ION

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度0.38 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度式名称
10.0 mMHEPESHEPES
50.0 mMNaClsodium chloride
2.0 mMMgCl2magnesium chloride
2.0 mMNaH2PO4sodium dihydrogen phosphate
1.0 mMDTT
グリッドモデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 180 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 詳細: 60s back side and 120s front side glow discharching
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

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
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: 10 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 20390 / 平均露光時間: 2.0 sec. / 平均電子線量: 58.4 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 20.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.3 µm / 倍率（公称値）: 165000
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

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画像解析

CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.6.2) / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.65 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.7.1) / 使用した粒子像数: 89314
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.6.2)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.7.1)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

8-f1


Chain - Residue range: 1-783 / Chain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT / 温度因子: 77.31
得られたモデル

PDB-9xzf:
hPNPase RNA loading state with extended RNA in the bottom

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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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