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タイトルModulating co-translational protein folding by rational design and ribosome engineering.
ジャーナル・号・ページNat Commun, Vol. 13, Issue 1, Page 4243, Year 2022
掲載日2022年7月22日
著者Minkoo Ahn / Tomasz Włodarski / Alkistis Mitropoulou / Sammy H S Chan / Haneesh Sidhu / Elena Plessa / Thomas A Becker / Nediljko Budisa / Christopher A Waudby / Roland Beckmann / Anaïs M E Cassaignau / Lisa D Cabrita / John Christodoulou /
PubMed 要旨Co-translational folding is a fundamental process for the efficient biosynthesis of nascent polypeptides that emerge through the ribosome exit tunnel. To understand how this process is modulated by ...Co-translational folding is a fundamental process for the efficient biosynthesis of nascent polypeptides that emerge through the ribosome exit tunnel. To understand how this process is modulated by the shape and surface of the narrow tunnel, we have rationally engineered three exit tunnel protein loops (uL22, uL23 and uL24) of the 70S ribosome by CRISPR/Cas9 gene editing, and studied the co-translational folding of an immunoglobulin-like filamin domain (FLN5). Our thermodynamics measurements employing F/N/methyl-TROSY NMR spectroscopy together with cryo-EM and molecular dynamics simulations reveal how the variations in the lengths of the loops present across species exert their distinct effects on the free energy of FLN5 folding. A concerted interplay of the uL23 and uL24 loops is sufficient to alter co-translational folding energetics, which we highlight by the opposite folding outcomes resulting from their extensions. These subtle modulations occur through a combination of the steric effects relating to the shape of the tunnel, the dynamic interactions between the ribosome surface and the unfolded nascent chain, and its altered exit pathway within the vestibule. These results illustrate the role of the exit tunnel structure in co-translational folding, and provide principles for how to remodel it to elicit a desired folding outcome.
リンクNat Commun / PubMed:35869078 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.2 - 2.75 Å
構造データ

EMDB-14454, PDB-7z20:
70S E. coli ribosome with an extended uL23 loop from Candidatus marinimicrobia and a stalled filamin domain 5 nascent chain
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.29 Å

EMDB-14846, PDB-7zod:
70S E. coli ribosome with an extended uL23 loop from Candidatus marinimicrobia
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.56 Å

EMDB-14850, PDB-7zp8:
70S E. coli ribosome with a stalled filamin domain 5 nascent chain
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.2 Å

EMDB-14864, PDB-7zq5:
70S E. coli ribosome with truncated uL23 and uL24 loops
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.7 Å

EMDB-14865, PDB-7zq6:
70S E. coli ribosome with truncated uL23 and uL24 loops and a stalled filamin domain 5 nascent chain
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.75 Å

由来
  • Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
  • escherichia coli (大腸菌)
  • dictyostelium discoideum (キイロタマホコリカビ)
キーワードRIBOSOME / exit tunnel / structural modification / ribosomal protein / folded nascent chain

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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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