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タイトルRibosomes in RNA Granules Are Stalled on mRNA Sequences That Are Consensus Sites for FMRP Association.
ジャーナル・号・ページJ Neurosci, Vol. 43, Issue 14, Page 2440-2459, Year 2023
掲載日2023年4月5日
著者Mina N Anadolu / Jingyu Sun / Senthilkumar Kailasam / Kleanthi Chalkiadaki / Konstanze Krimbacher / Jewel T-Y Li / Teodora Markova / Seyed M Jafarnejad / Francois Lefebvre / Joaquin Ortega / Christos G Gkogkas / Wayne S Sossin /
PubMed 要旨Local translation in neurons is partly mediated by the reactivation of stalled polysomes. Stalled polysomes may be enriched within the granule fraction, defined as the pellet of sucrose gradients ...Local translation in neurons is partly mediated by the reactivation of stalled polysomes. Stalled polysomes may be enriched within the granule fraction, defined as the pellet of sucrose gradients used to separate polysomes from monosomes. The mechanism of how elongating ribosomes are reversibly stalled and unstalled on mRNAs is still unclear. In the present study, we characterize the ribosomes in the granule fraction using immunoblotting, cryogenic electron microscopy (cryo-EM), and ribosome profiling. We find that this fraction, isolated from 5-d-old rat brains of both sexes, is enriched in proteins implicated in stalled polysome function, such as the fragile X mental retardation protein (FMRP) and Up-frameshift mutation 1 homologue. Cryo-EM analysis of ribosomes in this fraction indicates they are stalled, mainly in the hybrid state. Ribosome profiling of this fraction reveals (1) an enrichment for footprint reads of mRNAs that interact with FMRPs and are associated with stalled polysomes, (2) an abundance of footprint reads derived from mRNAs of cytoskeletal proteins implicated in neuronal development, and (3) increased ribosome occupancy on mRNAs encoding RNA binding proteins. Compared with those usually found in ribosome profiling studies, the footprint reads were longer and were mapped to reproducible peaks in the mRNAs. These peaks were enriched in motifs previously associated with mRNAs cross-linked to FMRP , independently linking the ribosomes in the granule fraction to the ribosomes associated with FMRP in the cell. The data supports a model in which specific sequences in mRNAs act to stall ribosomes during translation elongation in neurons. Neurons send mRNAs to synapses in RNA granules, where they are not translated until an appropriate stimulus is given. Here, we characterize a granule fraction obtained from sucrose gradients and show that polysomes in this fraction are stalled on consensus sequences in a specific state of translational arrest with extended ribosome-protected fragments. This finding greatly increases our understanding of how neurons use specialized mechanisms to regulate translation and suggests that many studies on neuronal translation may need to be re-evaluated to include the large fraction of neuronal polysomes found in the pellet of sucrose gradients used to isolate polysomes.
リンクJ Neurosci / PubMed:36849416 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.3 - 3.0 Å
構造データ

EMDB-26517: Rat 80S ribosome purified from brain RNA granules. Class 2 40S subunit.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.0 Å

EMDB-26518: Rat 80S ribosome purified from brain RNA granules. Class 2 60S subunit.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.6 Å

EMDB-28726: Rat 80S ribosome purified from brain RNA granules. Class 1 40S subunit 2_5A resolution
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.5 Å

EMDB-28727: Rat 80S ribosome purified from brain RNA granules. Class 1 60S subunit 2_5A resolution.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.3 Å

EMDB-29538: Rat 80S ribosome purified from brain RNA granules. Class 1 80S consensus
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.4 Å

EMDB-29539: Rat 80S ribosome purified from brain RNA granules. Class 2 80S consensus
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.6 Å

由来
  • Rattus norvegicus (ドブネズミ)

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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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