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Structure paper

タイトルStructural adaptations for enhanced translation kinetics in evolved ribosomes.
ジャーナル・号・ページbioRxiv, Year 2026
掲載日2026年3月6日
著者Tushar Raskar / Alan Costello / Ahmed H Badran / James S Fraser /
PubMed 要旨The ribosomal RNA sequence governs translation dynamics, yet understanding how changes beyond the conserved catalytic centers influence kinetics and protein yield remains limited. Using orthogonal ...The ribosomal RNA sequence governs translation dynamics, yet understanding how changes beyond the conserved catalytic centers influence kinetics and protein yield remains limited. Using orthogonal ribosome phage-assisted continuous evolution (oRibo-PACE), we recently reported chimeric ribosomes derived from , , and endowed with elevated translation rates as compared to their starting counterparts. Here, we structurally characterize these kinetically enhanced ribosomes using cryo-electron microscopy and uncover a potential relationship between 16S rRNA stability and translation efficiency. Compared to their naive starting points, evolved ribosomes exhibit extensive RNA structural adaptation, often introduced by mismatches at key helical junctions, which leads to local RNA-protein rearrangements and destabilizes non-canonical base pairs. Compensatory mutations that restore base-pairing stability and eliminate flexibility reduced translational activity to wild-type levels. Across trajectories, increased translational output correlates with subtle, localized changes in the 16S rRNA sequence that introduce limited structural destabilization at specific elements. Taken together, our work provides new insights into rRNA structural malleability and establishes principles for engineering ribosomes with altered translation properties.
リンクbioRxiv / PubMed:41846938 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.9 - 3.2 Å
構造データ

75605

11bq

EMDB-75605, PDB-11bq:
Escherichia coli 70S ribosome containing an evolved 16S rRNA (EC-S3.5)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.0 Å

75634

11dg

EMDB-75634, PDB-11dg:
Chimeric Escherichia coli 70S ribosome containing an evolved Vibrio cholerae 16S rRNA (VC-S4.4)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.0 Å

75650

11el

EMDB-75650, PDB-11el:
Chimeric Escherichia coli 70S ribosome containing an evolved 16S rRNA from Vibrio cholerae (VC-ST)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.2 Å

75668

11fv

EMDB-75668, PDB-11fv:
Chimeric Escherichia coli 70S ribosome containing an evolved 16S rRNA from Pseudomonas aeruginosa (PA-S3.3)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.9 Å

75676

11gg

EMDB-75676, PDB-11gg:
Chimeric Escherichia coli 70S ribosome containing an evolved 16S rRNA from Pseudomonas aeruginosa (PA-ST)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.02 Å

化合物

ChemComp-ZN:
Unknown entry

ChemComp-MG:
Unknown entry

ChemComp-SPD:
SPERMIDINE

ChemComp-SPM:
SPERMINE

ChemComp-C:
CYTIDINE-5'-MONOPHOSPHATE

ChemComp-G:
GUANOSINE-5'-MONOPHOSPHATE

由来
  • escherichia coli (大腸菌)
キーワードRIBOSOME / Directed evolution / translation

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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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  • EMDB/PDB/SASBDBのエントリから引用されている文献のデータベースです
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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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