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タイトルStructural basis of nearest-neighbor cooperativity in the ring-shaped gene regulatory protein TRAP from protein engineering and cryo-EM.
ジャーナル・号・ページProc Natl Acad Sci U S A, Vol. 122, Issue 1, Page e2409030121, Year 2025
掲載日2025年1月7日
著者Weicheng Li / Haoyun Yang / Kye Stachowski / Andrew S Norris / Katie Lichtenthal / Skyler Kelly / Paul Gollnick / Vicki H Wysocki / Mark P Foster /
PubMed 要旨The homo-dodecameric ring-shaped RNA binding attenuation protein (TRAP) from binds up to twelve tryptophan ligands (Trp) and becomes activated to bind a specific sequence in the 5' leader region of ...The homo-dodecameric ring-shaped RNA binding attenuation protein (TRAP) from binds up to twelve tryptophan ligands (Trp) and becomes activated to bind a specific sequence in the 5' leader region of the operon mRNA, thereby downregulating biosynthesis of Trp. Thermodynamic measurements of Trp binding have revealed a range of cooperative behavior for different TRAP variants, even if the averaged apparent affinities for Trp have been found to be similar. Proximity between the ligand binding sites, and the ligand-coupled disorder-to-order transition has implicated nearest-neighbor interactions in cooperativity. To establish a solid basis for describing nearest-neighbor cooperativity in TRAP, we engineered variants constructed with two subunits connected by a flexible linker (dTRAP). We mutated the binding sites of alternating protomers such that only every other site was competent for Trp binding (WT-Mut dTRAP). Ligand binding monitored by NMR, calorimetry, and native mass spectrometry revealed strong cooperativity in dTRAP containing adjacent binding-competent sites, but a severe binding defect when the wild-type sites were separated by mutated sites. Cryo-EM experiments of dTRAP in its ligand-free apo state, and both dTRAP and WT-Mut dTRAP in the presence of Trp, revealed progressive stabilization of loops that gate the Trp binding site and participate in RNA binding. These studies provide important insights into the thermodynamic and structural basis for the observed ligand binding cooperativity in TRAP. Such insights can be useful for understanding allosteric control networks and for the development of those with defined ligand sensitivity and regulatory control.
リンクProc Natl Acad Sci U S A / PubMed:39793047 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度3.6 - 4.24 Å
構造データ

44468

9bds

EMDB-44468, PDB-9bds:
Alkalihalobacillus halodurans (Aha) trp RNA binding attenuation protein (TRAP) mutant dTRAP with Trp
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.6 Å

44472

9be7

EMDB-44472, PDB-9be7:
Alkalihalobacillus halodurans (Aha) trp RNA binding attenuation protein (TRAP) mutant dTRAP without Trp
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.24 Å

44473

9be8

EMDB-44473, PDB-9be8:
Alkalihalobacillus halodurans (Aha) trp RNA binding attenuation protein (TRAP) mutant T49A/T52A dTRAP with Trp
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.14 Å

化合物

ChemComp-TRP:
TRYPTOPHAN / トリプトファン

由来
  • halalkalibacterium halodurans (バクテリア)
キーワードRNA BINDING PROTEIN / Hexamer of dTRAP binding to Trp / Hexamer of dTRAP apo / Hexamer of T49A/T52A dTRAP with Trp

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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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