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タイトルAminobenzoic Acid Derivatives Obstruct Induced Fit in the Catalytic Center of the Ribosome.
ジャーナル・号・ページACS Cent Sci, Vol. 9, Issue 6, Page 1160-1169, Year 2023
掲載日2023年6月28日
著者Chandrima Majumdar / Joshua A Walker / Matthew B Francis / Alanna Schepartz / Jamie H D Cate /
PubMed 要旨The () ribosome can incorporate a variety of non-l-α-amino acid monomers into polypeptide chains but with poor efficiency. Although these monomers span a diverse set of compounds, there exists no ...The () ribosome can incorporate a variety of non-l-α-amino acid monomers into polypeptide chains but with poor efficiency. Although these monomers span a diverse set of compounds, there exists no high-resolution structural information regarding their positioning within the catalytic center of the ribosome, the peptidyl transferase center (PTC). Thus, details regarding the mechanism of amide bond formation and the structural basis for differences and defects in incorporation efficiency remain unknown. Within a set of three aminobenzoic acid derivatives-3-aminopyridine-4-carboxylic acid (Apy), aminobenzoic acid (ABZ), and aminobenzoic acid (ABZ)-the ribosome incorporates Apy into polypeptide chains with the highest efficiency, followed by ABZ and then ABZ, a trend that does not track with the nucleophilicity of the reactive amines. Here, we report high-resolution cryo-EM structures of the ribosome with each of these three aminobenzoic acid derivatives charged on tRNA bound in the aminoacyl-tRNA site (A-site). The structures reveal how the aromatic ring of each monomer sterically blocks the positioning of nucleotide U2506, thereby preventing rearrangement of nucleotide U2585 and the resulting induced fit in the PTC required for efficient amide bond formation. They also reveal disruptions to the bound water network that is believed to facilitate formation and breakdown of the tetrahedral intermediate. Together, the cryo-EM structures reported here provide a mechanistic rationale for differences in reactivity of aminobenzoic acid derivatives relative to l-α-amino acids and each other and identify stereochemical constraints on the size and geometry of non-monomers that can be accepted efficiently by wild-type ribosomes.
リンクACS Cent Sci / PubMed:37396857 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度1.89 - 2.31 Å
構造データ

29786

8g6w

EMDB-29786, PDB-8g6w:
Structure of WT E.coli 70S ribosome complexed with mRNA, P-site fMet-NH-tRNAfMet and A-site ortho-aminobenzoic acid charged NH-tRNAPhe
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.02 Å

29787

8g6x

EMDB-29787, PDB-8g6x:
Structure of WT E.coli ribosome 50S subunit with complexed with mRNA, P-site fMet-NH-tRNAfMet and A-site meta-aminobenzoic acid charged NH-tRNAPhe
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.31 Å

29788

8g6y

EMDB-29788, PDB-8g6y:
Structure of WT E.coli ribosome 50S subunit with complexed with mRNA, P-site fMet-NH-tRNAfMet and A-site 3-aminopyridine-4-carboxylic acid charged NH-tRNAPhe
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.09 Å

EMDB-29789: 50S focus refined map of E.coli ribosome complexed with A-site ortho-aminobenzoic acid charged tRNA-Phe
手法: EM (単粒子) / 解像度: 1.89 Å

EMDB-29790: 30S focus refined map of WT E.coli ribosome complexed with A-site ortho-aminobenzoic acid charged tRNA-Phe
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.14 Å

EMDB-29800: 70S global refined map of E.coli 70S ribosome complexed with A-site meta-aminobenzoic acid charged tRNAPhe
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.31 Å

EMDB-29807: 70S global refined map of WT E.coli ribosome complexed with A-site 3-aminopyridine-4-carboxylic acid charged tRNAPhe
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.09 Å

化合物

ChemComp-ZN:
Unknown entry

ChemComp-PAR:
PAROMOMYCIN / パロモマイシン / Antimicrobial, 薬剤*YM

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

ChemComp-2AE:
2-AMINO-BENZAMIDE / 2-アミノベンズアミド

ChemComp-8AN:
3'-amino-3'-deoxyadenosine 5'-(dihydrogen phosphate) / 3′-アミノ-3′-デオキシアデノシン5′-りん酸

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

ChemComp-K:
Unknown entry / カリウムカチオン

ChemComp-SPD:
SPERMIDINE / スペルミジン

ChemComp-HOH:
WATER

ChemComp-SPM:
SPERMINE / スペルミン

ChemComp-3AB:
3-aminobenzamide / 3-アミノベンズアミド

ChemComp-YRW:
3-aminopyridine-4-carboxamide

由来
  • escherichia coli (大腸菌)
キーワードRIBOSOME / non-natural monomers / aminobenzoic acids / unnatural monomers

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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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