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タイトルVisualizing the translation landscape in human cells at high resolution.
ジャーナル・号・ページNat Commun, Vol. 16, Issue 1, Page 10757, Year 2025
掲載日2025年11月28日
著者Wei Zheng / Yuekang Zhang / Jimin Wang / Shuhui Wang / Pengxin Chai / Elizabeth J Bailey / Chenghao Zhu / Wangbiao Guo / Swapnil C Devarkar / Shenping Wu / Jianfeng Lin / Kai Zhang / Jun Liu / Ivan B Lomakin / Yong Xiong /
PubMed 要旨Comprehensive in situ structures of macromolecules can transform our understanding of biology and advance human health. Here, we map protein synthesis inside human cells in detail by combining ...Comprehensive in situ structures of macromolecules can transform our understanding of biology and advance human health. Here, we map protein synthesis inside human cells in detail by combining automated cryo-focused ion beam (FIB) milling and in situ single-particle cryo electron microscopy (cryo-EM). With this in situ cryo-EM approach, we resolved a 2.2 Å consensus structure of the human 80S ribosome and unveiled 23 functional states, nearly all better than 3 Å resolution. Compared to in vitro studies, we observed variations in ribosome structures, distinct environments of ion and polyamine binding, and associated proteins such as EDF1 and NACβ that are typically not enriched with purified ribosomes. We also detected additional peptide-related density features on the ribosome and visualized ribosome-ribosome interactions in helical polysomes. Finally, high-resolution structures from cells treated with homoharringtonine and cycloheximide revealed a distinct translational landscape and a spermidine that interacts with cycloheximide at the E site, one of the numerous polyamines that also bind native ribosomes. These results underscore the value of high-resolution in situ studies in the native environment.
リンクNat Commun / PubMed:41315256 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.19 - 3.91 Å
構造データ

71329

9p6z

EMDB-71329, PDB-9p6z:
In situ human P-Z state 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.97 Å

71331

9p72

EMDB-71331, PDB-9p72:
In situ human P-E state 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.8 Å

71332

9p73

EMDB-71332, PDB-9p73:
In situ human eEF2-A/P-P/E state 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.66 Å

71333

9p76

EMDB-71333, PDB-9p76:
In situ human eEF1A-A/T-P state 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.83 Å

71334

9p78

EMDB-71334, PDB-9p78:
In situ human Hibernating rotate 3 with E-site tRNA state 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.9 Å

71335

9p79

EMDB-71335, PDB-9p79:
In situ human Hibernating rotate3 with Z site tRNA state 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.1 Å

71336

9p7a

EMDB-71336, PDB-9p7a:
In situ human hibernating class2 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.81 Å

71337

9p7c

EMDB-71337, PDB-9p7c:
In situ human Hibernating class3 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.78 Å

71338

9p7d

EMDB-71338, PDB-9p7d:
In situ human Hibernating class4 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.57 Å

71339

9p7e

EMDB-71339, PDB-9p7e:
In situ human Hibernating class5 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.59 Å

71340

9p7f

EMDB-71340, PDB-9p7f:
In situ HHT and CHX treated A-P state 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.56 Å

71341

9p7g

EMDB-71341, PDB-9p7g:
In situ HHT and CHX treated A-P-Z state 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.54 Å

71342

9p7h

EMDB-71342, PDB-9p7h:
In situ HHT and CHX treated human eEF1A-A/T-P state 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.68 Å

71343

9p7i

EMDB-71343, PDB-9p7i:
In situ HHT and CHX treated human eEF1A-A/T-P-Z state 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.69 Å

71344

9p7j

EMDB-71344, PDB-9p7j:
In situ HHT and CHX treated human P state 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.91 Å

71345

9p7k

EMDB-71345, PDB-9p7k:
In situ human post eEF1A-A/T-P-E state 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.8 Å

71346

9p7l

EMDB-71346, PDB-9p7l:
In situ human Post-eEF1A-AT-P state 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.92 Å

71348

9p7n

EMDB-71348, PDB-9p7n:
In situ human Post-eEF1A-A/T-P-Z state 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.83 Å

71349

9p7o

EMDB-71349, PDB-9p7o:
In situ human AT-P-Z state ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.65 Å

71355

9p7w

EMDB-71355, PDB-9p7w:
In situ human A-P state 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.93 Å

71356

9p7x

EMDB-71356, PDB-9p7x:
In situ human A-P-Z state 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.83 Å

71357

9p7y

EMDB-71357, PDB-9p7y:
In situ human A-P-E state 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.75 Å

71371

9p8b

EMDB-71371, PDB-9p8b:
In situ human eEF1A-A/T-P-E state 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.48 Å

71372

9p8c

EMDB-71372, PDB-9p8c:
In situ human Hibernating class1 (rotate3) without E tRNA state 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.11 Å

71377

9p8h

EMDB-71377, PDB-9p8h:
In situ human A/P-P/E state 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.98 Å

71378

9p8i

EMDB-71378, PDB-9p8i:
In situ HHT and CHX treated human P-Z state 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.89 Å

71411

9p9h

EMDB-71411, PDB-9p9h:
In situ human unrotated hibernating with CCDC124 state 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.84 Å

71412

9p9i

EMDB-71412, PDB-9p9i:
In situ human unrotated hibernating without CCDC124 state 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.77 Å

71413

9p9j

EMDB-71413, PDB-9p9j:
In situ human 60S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.87 Å

71414

9p9k

EMDB-71414, PDB-9p9k:
In situ human 60S ribosome with EIF6
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.96 Å

71435

9pa7

EMDB-71435, PDB-9pa7:
In situ human 80S consensus ribosome with EBP1
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.67 Å

EMDB-71440: In situ human 80S ribosome (consensus map)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.19 Å

EMDB-71441: In situ human 80S ribosome (focused on 60S)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.2 Å

EMDB-71442: In situ human 80S ribosome (Focused on 40S body)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.51 Å

EMDB-71443: In situ human 80S ribosome (Focused on 40S head)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.64 Å

71477

9pbe

EMDB-71477, PDB-9pbe:
In situ human 80S ribosome (composite map)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.19 Å

71696

9pkg

EMDB-71696, PDB-9pkg:
In situ human P state 80S ribosome
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.26 Å

化合物

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

ChemComp-SPM:
SPERMINE / スペルミン

ChemComp-SPD:
SPERMIDINE / スペルミジン

ChemComp-ZN:
Unknown entry

ChemComp-3HE:
4-{(2R)-2-[(1S,3S,5S)-3,5-dimethyl-2-oxocyclohexyl]-2-hydroxyethyl}piperidine-2,6-dione / シクロヘキシミド

ChemComp-HMT:
(3beta)-O~3~-[(2R)-2,6-dihydroxy-2-(2-methoxy-2-oxoethyl)-6-methylheptanoyl]cephalotaxine / ホモハリングトニン / alkaloid*YM

ChemComp-HOH:
WATER

ChemComp-K:
Unknown entry / カリウムカチオン

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

由来
  • homo sapiens (ヒト)
キーワードRIBOSOME / in situ / Ribsome

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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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  • 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
  • Pubmedのデータを利用しています

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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