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タイトルStructural insights into context-dependent inhibitory mechanisms of chloramphenicol in cells.
ジャーナル・号・ページNat Struct Mol Biol, Vol. 32, Issue 2, Page 257-267, Year 2025
掲載日2024年12月12日
著者Liang Xue / Christian M T Spahn / Magdalena Schacherl / Julia Mahamid /
PubMed 要旨Ribosome-targeting antibiotics represent an important class of antimicrobial drugs. Chloramphenicol (Cm) is a well-studied ribosomal peptidyl transferase center (PTC) binder and growing evidence ...Ribosome-targeting antibiotics represent an important class of antimicrobial drugs. Chloramphenicol (Cm) is a well-studied ribosomal peptidyl transferase center (PTC) binder and growing evidence suggests that its inhibitory action depends on the sequence of the nascent peptide. How such selective inhibition on the molecular scale manifests on the cellular level remains unclear. Here, we use cryo-electron tomography to analyze the impact of Cm inside the bacterium Mycoplasma pneumoniae. By resolving the Cm-bound ribosomes to 3.0 Å, we elucidate Cm's coordination with natural nascent peptides and transfer RNAs in the PTC. We find that Cm leads to the accumulation of a number of translation elongation states, indicating ongoing futile accommodation cycles, and to extensive ribosome collisions. We, thus, suggest that, beyond its direct inhibition of protein synthesis, the action of Cm may involve the activation of cellular stress responses. This work exemplifies how in-cell structural biology can expand the understanding of mechanisms of action for extensively studied antibiotics.
リンクNat Struct Mol Biol / PubMed:39668257 / PubMed Central
手法EM (サブトモグラム平均)
解像度2.9 - 15.0 Å
構造データ

EMDB-17132: 3.0Angstrom 70S ribosome map in chloramphenicol-treated Mycoplasma pneumoniae cells
PDB-8p7x: Mycoplasma pneumoniae 70S ribosome in chloramphenicol-treated cells
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 3.0 Å

EMDB-17133: 3.2Angstrom 30S ribosome focused-refined map in chloramphenicol-treated Mycoplasma pneumoniae cells
PDB-8p6p: Mycoplasma pneumoniae small ribosomal subunit in chloramphenicol-treated cells
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 3.2 Å

EMDB-17134: 2.9Angstrom 50S ribosome focused-refined map in chloramphenicol-treated Mycoplasma pneumoniae cells
PDB-8p8b: Mycoplasma pneumoniae large ribosomal subunit in chloramphenicol-treated cells
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 2.9 Å

EMDB-17135: 70S ribosome with additional S4-LSU in chloramphenicol-treated Mycoplasma pneumoniae cells
PDB-8p7y: Mycoplasma pneumoniae 70S ribosome with second S4 protein on large subunit
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 3.7 Å

EMDB-17136: 70S ribosome with A and P-site tRNAs in chloramphenicol-treated Mycoplasma pneumoniae cells, K3 data
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 3.6 Å

EMDB-17137: 70S ribosome with A, P and E-site tRNAs in chloramphenicol-treated Mycoplasma pneumoniae cells, K3 data
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 3.8 Å

EMDB-17138: 70S ribosome with a and P-site tRNAs in chloramphenicol-treated Mycoplasma pneumoniae cells, K3 data
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 4.4 Å

EMDB-17139: 70S ribosome with a, P and E-site tRNAs in chloramphenicol-treated Mycoplasma pneumoniae cells, K3 data
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 4.4 Å

EMDB-17140: 70S ribosome with EF-Tu-tRNA and P-site tRNA in chloramphenicol-treated Mycoplasma pneumoniae cells, K3 data
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 4.4 Å

EMDB-17141: 70S ribosome with EF-Tu-tRNA, P and E-site tRNAs in chloramphenicol-treated Mycoplasma pneumoniae cells, K3 data
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 4.4 Å

EMDB-17142: 70S ribosome with A* and P/E-site tRNAs in chloramphenicol-treated Mycoplasma pneumoniae cells, K3 data
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 7.6 Å

EMDB-17143: polysome/di-ribosome class I in chloramphenicol-treated Mycoplasma pneumoniae cells
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 10.0 Å

EMDB-17144: polysome/di-ribosome class II in chloramphenicol-treated Mycoplasma pneumoniae cells
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 15.0 Å

EMDB-17145: polysome/di-ribosome class III in chloramphenicol-treated Mycoplasma pneumoniae cells
PDB-8p8v: Mycoplasma pneumoniae di-ribosome in chloramphenicol-treated cells (leading 70S)
PDB-8p8w: Mycoplasma pneumoniae di-ribosome in chloramphenicol-treated cells (following 70S)
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 8.7 Å

EMDB-17146: 70S ribosome with additional S4-LSU in native untreated Mycoplasma pneumoniae cells
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 4.4 Å

EMDB-17147: free 50S with additional S4-LSU in native untreated Mycoplasma pneumoniae cells
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 7.9 Å

化合物

ChemComp-SPD:
SPERMIDINE / スペルミジン

ChemComp-PUT:
1,4-DIAMINOBUTANE / プトレシン

ChemComp-N2P:
PENTANE-1,5-DIAMINE / カダベリン

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

ChemComp-ZN:
Unknown entry

ChemComp-HOH:
WATER

ChemComp-CLM:
CHLORAMPHENICOL / 抗生剤*YM

ChemComp-K:
Unknown entry / カリウムカチオン

ChemComp-SPM:
SPERMINE / スペルミン

由来
  • mycoplasmoides pneumoniae m129 (バクテリア)
キーワードTRANSLATION / In situ / Ribosome / Chloramphenicol / cryo-ET

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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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