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タイトルMolecular architecture of 40S translation initiation complexes on the hepatitis C virus IRES.
ジャーナル・号・ページEMBO J, Vol. 41, Issue 16, Page e110581, Year 2022
掲載日2022年8月16日
著者Zuben P Brown / Irina S Abaeva / Swastik De / Christopher U T Hellen / Tatyana V Pestova / Joachim Frank /
PubMed 要旨Hepatitis C virus mRNA contains an internal ribosome entry site (IRES) that mediates end-independent translation initiation, requiring a subset of eukaryotic initiation factors (eIFs). Biochemical ...Hepatitis C virus mRNA contains an internal ribosome entry site (IRES) that mediates end-independent translation initiation, requiring a subset of eukaryotic initiation factors (eIFs). Biochemical studies revealed that direct binding of the IRES to the 40S ribosomal subunit places the initiation codon into the P site, where it base pairs with eIF2-bound Met-tRNAiMet forming a 48S initiation complex. Subsequently, eIF5 and eIF5B mediate subunit joining, yielding an elongation-competent 80S ribosome. Initiation can also proceed without eIF2, in which case Met-tRNAiMet is recruited directly by eIF5B. However, the structures of initiation complexes assembled on the HCV IRES, the transitions between different states, and the accompanying conformational changes have remained unknown. To fill these gaps, we now obtained cryo-EM structures of IRES initiation complexes, at resolutions up to 3.5 Å, that cover all major stages from the initial ribosomal association, through eIF2-containing 48S initiation complexes, to eIF5B-containing complexes immediately prior to subunit joining. These structures provide insights into the dynamic network of 40S/IRES contacts, highlight the role of IRES domain II, and reveal conformational changes that occur during the transition from eIF2- to eIF5B-containing 48S complexes and prepare them for subunit joining.
リンクEMBO J / PubMed:35822879 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度3.1 - 6.2 Å
構造データ

EMDB-25529, PDB-7syi:
Structure of the HCV IRES binding to the 40S ribosomal subunit, closed conformation. Structure 3(delta dII)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.5 Å

EMDB-25530, PDB-7syj:
Structure of the HCV IRES binding to the 40S ribosomal subunit, closed conformation. Structure 4(delta dII)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.8 Å

EMDB-25531, PDB-7syk:
Structure of the HCV IRES binding to the 40S ribosomal subunit, closed conformation. Structure 5(delta dII)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.2 Å

EMDB-25532, PDB-7syl:
Structure of the HCV IRES bound to the 40S ribosomal subunit, closed conformation. Structure 6(delta dII)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.5 Å

EMDB-25535, PDB-7syo:
Structure of the HCV IRES bound to the 40S ribosomal subunit, head open. Structure 9(delta dII)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.6 Å

EMDB-25536, PDB-7syp:
Structure of the wt IRES and 40S ribosome binary complex, open conformation. Structure 10(wt)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.0 Å

EMDB-25537, PDB-7syq:
Structure of the wt IRES and 40S ribosome ternary complex, open conformation. Structure 11(wt)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.8 Å

EMDB-25538, PDB-7syr:
Structure of the wt IRES eIF2-containing 48S initiation complex, closed conformation. Structure 12(wt).
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.6 Å

EMDB-25539, PDB-7sys:
Structure of the delta dII IRES eIF2-containing 48S initiation complex, closed conformation. Structure 12(delta dII).
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.5 Å

EMDB-25540, PDB-7syt:
Structure of the wt IRES w/o eIF2 48S initiation complex, closed conformation. Structure 13(wt)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.4 Å

EMDB-25541, PDB-7syu:
Structure of the delta dII IRES w/o eIF2 48S initiation complex, closed conformation. Structure 13(delta dII)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.6 Å

EMDB-25542, PDB-7syv:
Structure of the wt IRES eIF5B-containing pre-48S initiation complex, open conformation. Structure 14(wt)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.9 Å

EMDB-25543, PDB-7syw:
Structure of the wt IRES eIF5B-containing 48S initiation complex, closed conformation. Structure 15(wt)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.7 Å

EMDB-25544, PDB-7syx:
Structure of the delta dII IRES eIF5B-containing 48S initiation complex, closed conformation. Structure 15(delta dII)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.7 Å

EMDB-25545: Map of wt IRES eIF2-containing 48S initiation complex with IRES domain II in position 1. Structure 16(wt).
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.76 Å

EMDB-25546: Map of wt IRES eIF2-containing 48S initiation complex with IRES domain II in position 2. Structure 17(wt).
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.8 Å

EMDB-25547: Map of wt IRES eIF2-containing 48S initiation complex with IRES domain II in position 3. Structure 18(wt)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.7 Å

EMDB-25548: Map of wt IRES eIF2-containing 48S initiation complex with IRES domain II in position 4. Structure 19(wt)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.58 Å

EMDB-25549: Map of wt IRES eIF2-containing 48S initiation complex with IRES domain II in position 5. Structure 20(wt)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.87 Å

EMDB-25550: Map of wt IRES eIF2-containing 48S initiation complex with IRES domain II in position 6. Structure 21(wt)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.76 Å

EMDB-25551: Map of wt IRES eIF5B-containing 48S initiation complex with IRES domain II in position 7. Structure 22(wt)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 5.0 Å

EMDB-25552: Map of wt IRES eIF5B-containing 48S initiation complex with IRES domain II in position 8. Structure 23(wt)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 5.4 Å

EMDB-25553: Map of wt IRES eIF5B-containing 48S initiation complex with IRES domain II in position 9. Structure 24(wt)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 5.2 Å

EMDB-25554: Map of wt IRES eIF5B-containing 48S initiation complex with IRES domain II in position 10. Structure 25(wt)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.9 Å

EMDB-25555: Map of wt IRES eIF5B-containing 48S initiation complex with IRES domain II in position 11. Structure 26(wt)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 6.0 Å

EMDB-25556: Map of wt IRES eIF5B-containing 48S initiation complex with IRES domain II in position 12. Structure 27(wt)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 5.3 Å

EMDB-25557: Map of wt IRES eIF5B-containing 48S initiation complex with IRES domain II in position 13. Structure 28(wt)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 6.2 Å

EMDB-25588: Consensus map of open 40S ribosome from wt IRES eIF2-containing sample
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.8 Å

EMDB-25589: Consensus map of open 40S ribosome from wt IRES eIF5B-containing sample
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.1 Å

EMDB-25594: Consensus map of open 40S ribosome from wt IRES eIF5B-, and eIF2-containing sample
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.3 Å

EMDB-25595: Consensus map of closed 40S ribosome from wt IRES eIF2-containing sample
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.1 Å

EMDB-25596: Consensus map of closed 40S ribosome from delta dII IRES eIF2-containing sample
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.3 Å

EMDB-25597: Consensus map of open 40S ribosome from wt IRES eIF5B-containing sample
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.6 Å

EMDB-25598: Consensus map of closed 40S ribosome from wt IRES eIF5B-containing sample
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.4 Å

EMDB-25599: Consensus map of closed 40S ribosome from delta dII IRES eIF5B-containing sample
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.4 Å

EMDB-25602: Map of the wt IRES eIF5B-containing 48S initiation complex, closed conformation
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.9 Å

EMDB-25603: Map of the wt IRES eIF5B-containing pre-48S initiation complex, open conformation
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.2 Å

EMDB-25604: Map of the wt IRES eIF2-containing 48S initiation complex, closed conformation
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.6 Å

EMDB-25620: Map of the delta IRES eIF2-containing 48S initiation complex w/o eIF2, closed conformation
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.55 Å

化合物

ChemComp-ZN:
Unknown entry

ChemComp-GTP:
GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / GTP / GTP, エネルギー貯蔵分子*YM

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

ChemComp-NA:
Unknown entry / ナトリウムカチオン

由来
  • oryctolagus cuniculus (ウサギ)
  • hepacivirus c (ウイルス)
  • hepatitis c virus genotype 1a (C型肝炎ウイルス)
  • hepatitis c virus (isolate 1) (C型肝炎ウイルス)
  • Rabbit (ウサギ)
  • homo sapiens (ヒト)
キーワードRIBOSOME / HCV / IRES / 40S

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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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