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タイトルControlling orthogonal ribosome subunit interactions enables evolution of new function.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 564, Issue 7736, Page 444-448, Year 2018
掲載日2018年12月5日
著者Wolfgang H Schmied / Zakir Tnimov / Chayasith Uttamapinant / Christopher D Rae / Stephen D Fried / Jason W Chin /
PubMed 要旨Orthogonal ribosomes are unnatural ribosomes that are directed towards orthogonal messenger RNAs in Escherichia coli, through an altered version of the 16S ribosomal RNA of the small subunit. ...Orthogonal ribosomes are unnatural ribosomes that are directed towards orthogonal messenger RNAs in Escherichia coli, through an altered version of the 16S ribosomal RNA of the small subunit. Directed evolution of orthogonal ribosomes has provided access to new ribosomal function, and the evolved orthogonal ribosomes have enabled the encoding of multiple non-canonical amino acids into proteins. The original orthogonal ribosomes shared the pool of 23S ribosomal RNAs, contained in the large subunit, with endogenous ribosomes. Selectively directing a new 23S rRNA to an orthogonal mRNA, by controlling the association between the orthogonal 16S rRNAs and 23S rRNAs, would enable the evolution of new function in the large subunit. Previous work covalently linked orthogonal 16S rRNA and a circularly permuted 23S rRNA to create orthogonal ribosomes with low activity; however, the linked subunits in these ribosomes do not associate specifically with each other, and mediate translation by associating with endogenous subunits. Here we discover engineered orthogonal 'stapled' ribosomes (with subunits linked through an optimized RNA staple) with activities comparable to that of the parent orthogonal ribosome; they minimize association with endogenous subunits and mediate translation of orthogonal mRNAs through the association of stapled subunits. We evolve cells with genomically encoded stapled ribosomes as the sole ribosomes, which support cellular growth at similar rates to natural ribosomes. Moreover, we visualize the engineered stapled ribosome structure by cryo-electron microscopy at 3.0 Å, revealing how the staple links the subunits and controls their association. We demonstrate the utility of controlling subunit association by evolving orthogonal stapled ribosomes which efficiently polymerize a sequence of monomers that the natural ribosome is intrinsically unable to translate. Our work provides a foundation for evolving the rRNA of the entire orthogonal ribosome for the encoded cellular synthesis of non-canonical biological polymers.
リンクNature / PubMed:30518861 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.96 Å
構造データ

0261

6hrm

EMDB-0261, PDB-6hrm:
E. coli 70S d2d8 stapled ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.96 Å

化合物

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

ChemComp-ZN:
Unknown entry

ChemComp-HOH:
WATER

由来
  • escherichia coli (大腸菌)
キーワードRIBOSOME / staple

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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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万見文献

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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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