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タイトルCryo-EM study and in vivo chemical mapping of the Methanosarcina acetivorans ribosome and its dimerization via a repurposed enzyme and translation factor.
ジャーナル・号・ページJ Biol Chem, Vol. 301, Issue 11, Page 110686, Year 2025
掲載日2025年9月4日
著者George N R Fordjour / Anwesha Ghosh / James G Ferry / Jean-Paul Armache / Philip C Bevilacqua / Katsuhiko S Murakami /
PubMed 要旨Despite the overall conservation of ribosomes across all domains of life, differences in their 3D architecture, rRNA sequences, ribosomal protein composition, and translation factor requirements ...Despite the overall conservation of ribosomes across all domains of life, differences in their 3D architecture, rRNA sequences, ribosomal protein composition, and translation factor requirements reflect lineage-specific adaptations to environmental niches. In the domain Archaea, structural studies have primarily focused on nonmethanogenic thermophiles and halophiles, leaving it unclear whether these represent the broader Archaea domain. Here, we report the cryo-electron microscopy (cryo-EM) structure of the ribosome from Methanosarcina acetivorans, a previously unreported high-resolution structure from a model mesophilic methanogenic archaeon. Compared to ribosomes from extremophiles, the M. acetivorans ribosome has a simplified architecture, lacking paralogous duplications and containing a reduced complement of ribosomal proteins. Structures of the large subunit (50S) from cells grown with either methanol or acetate show conserved rRNA folding and protein composition. High-resolution structures of the 50S subunit from the two growth substrates enabled us to investigate structural properties that may influence in vivo dimethyl sulfate reactivity, an orthogonal chemical approach used to probe RNA structure. We observed good agreement between in vivo dimethyl sulfate reactivity and ribosome structure. Finally, we identify a previously uncharacterized ribosome dimerization mode involving only 50S subunits and mediated by a heterotetrameric complex of PurH and aEF2-proteins with alternative metabolic and translational roles. This macromolecular assembly, which we term the methanogen ribosome dimerization factor, likely mediates ribosome hibernation, revealing an alternative regulatory mechanism in translation.
リンクJ Biol Chem / PubMed:40914243 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.38 - 3.51 Å
構造データ

49734

9nri

EMDB-49734, PDB-9nri:
Methanosarcina acetivorans 50S subunit obtained from acetate-grown cells
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.85 Å

49757

9nta

EMDB-49757, PDB-9nta:
Methanosarcina acetivorans 50S subunit obtained from methanol-grown cells
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.38 Å

49998

9o17

EMDB-49998, PDB-9o17:
Cryo-EM structure of Methanosarcina acetivorans 70S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.92 Å

70864

9ou7

EMDB-70864, PDB-9ou7:
Methanosarcina acetivorans large (50S) subunit dimer
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.51 Å

化合物

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

ChemComp-ZN:
Unknown entry

ChemComp-K:
Unknown entry / カリウムカチオン

由来
  • methanosarcina acetivorans (古細菌)
キーワードRIBOSOME / Archaea / Methanosarcina acetivorans / Large subunit / 50S subunit / growth conditions / acetate / methanol / 70S ribosome / translation / large subunit dimer / 50S dimer / dimerization / hibernation

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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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