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タイトルA new family of bacterial ribosome hibernation factors.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 626, Issue 8001, Page 1125-1132, Year 2024
掲載日2024年2月14日
著者Karla Helena-Bueno / Mariia Yu Rybak / Chinenye L Ekemezie / Rudi Sullivan / Charlotte R Brown / Charlotte Dingwall / Arnaud Baslé / Claudia Schneider / James P R Connolly / James N Blaza / Bálint Csörgő / Patrick J Moynihan / Matthieu G Gagnon / Chris H Hill / Sergey V Melnikov /
PubMed 要旨To conserve energy during starvation and stress, many organisms use hibernation factor proteins to inhibit protein synthesis and protect their ribosomes from damage. In bacteria, two families of ...To conserve energy during starvation and stress, many organisms use hibernation factor proteins to inhibit protein synthesis and protect their ribosomes from damage. In bacteria, two families of hibernation factors have been described, but the low conservation of these proteins and the huge diversity of species, habitats and environmental stressors have confounded their discovery. Here, by combining cryogenic electron microscopy, genetics and biochemistry, we identify Balon, a new hibernation factor in the cold-adapted bacterium Psychrobacter urativorans. We show that Balon is a distant homologue of the archaeo-eukaryotic translation factor aeRF1 and is found in 20% of representative bacteria. During cold shock or stationary phase, Balon occupies the ribosomal A site in both vacant and actively translating ribosomes in complex with EF-Tu, highlighting an unexpected role for EF-Tu in the cellular stress response. Unlike typical A-site substrates, Balon binds to ribosomes in an mRNA-independent manner, initiating a new mode of ribosome hibernation that can commence while ribosomes are still engaged in protein synthesis. Our work suggests that Balon-EF-Tu-regulated ribosome hibernation is a ubiquitous bacterial stress-response mechanism, and we demonstrate that putative Balon homologues in Mycobacteria bind to ribosomes in a similar fashion. This finding calls for a revision of the current model of ribosome hibernation inferred from common model organisms and holds numerous implications for how we understand and study ribosome hibernation.
リンクNature / PubMed:38355796 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.6 - 3.1 Å
構造データ

19067

8rd8

EMDB-19067, PDB-8rd8:
Cryo-EM structure of P. urativorans 70S ribosome in complex with hibernation factors Balon and RaiA (structure 1).
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.62 Å

19076

8rdv

EMDB-19076, PDB-8rdv:
Cryo-EM structure of P. urativorans 70S ribosome in complex with hibernation factor Balon, mRNA and P-site tRNA (structure 2).
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.6 Å

19077

8rdw

EMDB-19077, PDB-8rdw:
Cryo-EM structure of P. urativorans 70S ribosome in complex with hibernation factor Balon and EF-Tu(GDP) (structure 3).
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.74 Å

43074

8v9j

EMDB-43074, PDB-8v9j:
Cryo-EM structure of the Mycobacterium smegmatis 70S ribosome in complex with hibernation factor Msmeg1130 (Balon) (Structure 4)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.1 Å

43075

8v9k

EMDB-43075, PDB-8v9k:
Cryo-EM structure of the Mycobacterium smegmatis 70S ribosome in complex with hibernation factor Rv2629 (Balon) (Structure 5)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.1 Å

43076

8v9l

EMDB-43076, PDB-8v9l:
Cryo-EM structure of the Mycobacterium smegmatis 70S ribosome in complex with hibernation factor Msmeg1130 (Balon) and MsmegEF-Tu(GDP) (Composite structure 6)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.0 Å

EMDB-43077: Cryo-EM structure of the Mycobacterium smegmatis 70S ribosome in complex with hibernation factor Msmeg1130 (Balon) and MsmegEF-Tu(GDP) (Structure 6)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.0 Å

EMDB-43078: Hibernation factor Msmeg1130 (Balon) and MsmegEF-Tu(GDP) bound to Mycobacterium smegmatis 70S ribosome, from focused 3D classification and refinement (Structure 6)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.0 Å

化合物

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

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

ChemComp-HOH:
WATER

ChemComp-ZN:
Unknown entry

由来
  • psychrobacter urativorans (バクテリア)
  • mycolicibacterium smegmatis mc2 155 (バクテリア)
  • mycobacterium tuberculosis h37rv (結核菌)
キーワードRIBOSOME / Hibernation factor / Dormancy / Balon / cryo-EM / mycobacteria / hibernation / Msmeg1130 / Rv2629 / MsmegEF-Tu

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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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