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万見
- EMDB-11679: Structure of human mitochondrial RNA polymerase in complex with I... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-11679
タイトルStructure of human mitochondrial RNA polymerase in complex with IMT inhibitor.
マップデータPost-processed main map.
試料
  • 複合体: Human POLRMT (lacking residues 1-104) in complex with IMT inhibitor.
    • タンパク質・ペプチド: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial
  • リガンド: (3~{R})-1-[(2~{R})-2-[4-(2-chloranyl-4-fluoranyl-phenyl)-2-oxidanylidene-chromen-7-yl]oxypropanoyl]piperidine-3-carboxylic acid
キーワードMitochondria / Transcription / Polymerase / Inhibitor
機能・相同性
機能・相同性情報


Mitochondrial transcription initiation / mitochondrial DNA-directed RNA polymerase complex / transcription initiation at mitochondrial promoter / mitochondrial promoter sequence-specific DNA binding / mitochondrial transcription / DNA primase activity / mitochondrial nucleoid / Transcriptional activation of mitochondrial biogenesis / DNA-directed 5'-3' RNA polymerase activity / DNA-directed RNA polymerase ...Mitochondrial transcription initiation / mitochondrial DNA-directed RNA polymerase complex / transcription initiation at mitochondrial promoter / mitochondrial promoter sequence-specific DNA binding / mitochondrial transcription / DNA primase activity / mitochondrial nucleoid / Transcriptional activation of mitochondrial biogenesis / DNA-directed 5'-3' RNA polymerase activity / DNA-directed RNA polymerase / 3'-5'-RNA exonuclease activity / sequence-specific DNA binding / mitochondrial matrix / protein-containing complex / mitochondrion / RNA binding
類似検索 - 分子機能
DNA-directed RNA polymerase, N-terminal / DNA-directed RNA polymerase, N-terminal domain superfamily / DNA-directed RNA polymerase N-terminal / Bacteriophage-type RNA polymerase family active site signature 1. / DNA-directed RNA polymerase N-terminal / DNA-directed RNA polymerase, phage-type / : / DNA-dependent RNA polymerase / Bacteriophage-type RNA polymerase family active site signature 2. / Tetratricopeptide-like helical domain superfamily / DNA/RNA polymerase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.5 Å
データ登録者Hillen HS / Bonekamp N
資金援助 スウェーデン, ドイツ, 15件
OrganizationGrant number国
Swedish Research Council2015-00418 スウェーデン
Swedish Research Council2013-3621 スウェーデン
Swedish Research Council2012-2583 スウェーデン
Knut and Alice Wallenberg Foundation スウェーデン
German Research Foundation (DFG)SFB1218/A06 ドイツ
European Research Council (ERC)Advanced Grant 2016-741366 スウェーデン
Swedish Research CouncilALFGBG-727491 スウェーデン
Swedish Research CouncilALFGBG-728151 スウェーデン
Swedish Research CouncilSLL2018.0471 スウェーデン
German Research Foundation (DFG)SFB860 ドイツ
German Research Foundation (DFG)SPP1935 ドイツ
European Research Council (ERC)693023 ドイツ
Volkswagen Foundation ドイツ
German Research Foundation (DFG)EXC 2067/1- 390729940 ドイツ
German Research Foundation (DFG)FOR2848 ドイツ
引用ジャーナル: Nature / 年: 2020
タイトル: Small-molecule inhibitors of human mitochondrial DNA transcription.
著者: Nina A Bonekamp / Bradley Peter / Hauke S Hillen / Andrea Felser / Tim Bergbrede / Axel Choidas / Moritz Horn / Anke Unger / Raffaella Di Lucrezia / Ilian Atanassov / Xinping Li / Uwe Koch / ...著者: Nina A Bonekamp / Bradley Peter / Hauke S Hillen / Andrea Felser / Tim Bergbrede / Axel Choidas / Moritz Horn / Anke Unger / Raffaella Di Lucrezia / Ilian Atanassov / Xinping Li / Uwe Koch / Sascha Menninger / Joanna Boros / Peter Habenberger / Patrick Giavalisco / Patrick Cramer / Martin S Denzel / Peter Nussbaumer / Bert Klebl / Maria Falkenberg / Claes M Gustafsson / Nils-Göran Larsson /
要旨: Altered expression of mitochondrial DNA (mtDNA) occurs in ageing and a range of human pathologies (for example, inborn errors of metabolism, neurodegeneration and cancer). Here we describe first-in- ...Altered expression of mitochondrial DNA (mtDNA) occurs in ageing and a range of human pathologies (for example, inborn errors of metabolism, neurodegeneration and cancer). Here we describe first-in-class specific inhibitors of mitochondrial transcription (IMTs) that target the human mitochondrial RNA polymerase (POLRMT), which is essential for biogenesis of the oxidative phosphorylation (OXPHOS) system. The IMTs efficiently impair mtDNA transcription in a reconstituted recombinant system and cause a dose-dependent inhibition of mtDNA expression and OXPHOS in cell lines. To verify the cellular target, we performed exome sequencing of mutagenized cells and identified a cluster of amino acid substitutions in POLRMT that cause resistance to IMTs. We obtained a cryo-electron microscopy (cryo-EM) structure of POLRMT bound to an IMT, which further defined the allosteric binding site near the active centre cleft of POLRMT. The growth of cancer cells and the persistence of therapy-resistant cancer stem cells has previously been reported to depend on OXPHOS, and we therefore investigated whether IMTs have anti-tumour effects. Four weeks of oral treatment with an IMT is well-tolerated in mice and does not cause OXPHOS dysfunction or toxicity in normal tissues, despite inducing a strong anti-tumour response in xenografts of human cancer cells. In summary, IMTs provide a potent and specific chemical biology tool to study the role of mtDNA expression in physiology and disease.
履歴
登録2020年8月30日-
ヘッダ(付随情報) 公開2020年12月30日-
マップ公開2020年12月30日-
更新2024年5月1日-
現状2024年5月1日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.02
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.02
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-7a8p
  • 表面レベル: 0.02
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_11679.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_11679.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 52.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Post-processed main map.
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.834 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.02 / ムービー #1: 0.02
最小 - 最大-0.08984552 - 0.13858746
平均 (標準偏差)0.00014561192 (±0.0028840627)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ240240240
Spacing240240240
セルA=B=C: 200.16 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.8340.8340.834
M x/y/z240240240
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z200.160200.160200.160
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS240240240
D min/max/mean-0.0900.1390.000

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_11679_msk_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Refinement half-map 1.

ファイルemd_11679_half_map_1.map
注釈Refinement half-map 1.
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

-
ハーフマップ: Refinement half-map 2.

ファイルemd_11679_half_map_2.map
注釈Refinement half-map 2.
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Human POLRMT (lacking residues 1-104) in complex with IMT inhibitor.

全体名称: Human POLRMT (lacking residues 1-104) in complex with IMT inhibitor.
要素
  • 複合体: Human POLRMT (lacking residues 1-104) in complex with IMT inhibitor.
    • タンパク質・ペプチド: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial
  • リガンド: (3~{R})-1-[(2~{R})-2-[4-(2-chloranyl-4-fluoranyl-phenyl)-2-oxidanylidene-chromen-7-yl]oxypropanoyl]piperidine-3-carboxylic acid

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超分子 #1: Human POLRMT (lacking residues 1-104) in complex with IMT inhibitor.

超分子名称: Human POLRMT (lacking residues 1-104) in complex with IMT inhibitor.
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト) / Organelle: Mitochondria
分子量理論値: 128 KDa

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分子 #1: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial

分子名称: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: DNA-directed RNA polymerase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 129.803094 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MGHHHHHHEN LYFQSNARKV QMGAKDATPV PCGRWAKILE KDKRTQQMRM QRLKAKLQMP FQSGEFKALT RRLQVEPRLL SKQMAGCLE DCTRQAPESP WEEQLARLLQ EAPGKLSLDV EQAPSGQHSQ AQLSGQQQRL LAFFKCCLLT DQLPLAHHLL V VHHGQRQK ...文字列:
MGHHHHHHEN LYFQSNARKV QMGAKDATPV PCGRWAKILE KDKRTQQMRM QRLKAKLQMP FQSGEFKALT RRLQVEPRLL SKQMAGCLE DCTRQAPESP WEEQLARLLQ EAPGKLSLDV EQAPSGQHSQ AQLSGQQQRL LAFFKCCLLT DQLPLAHHLL V VHHGQRQK RKLLTLDMYN AVMLGWARQG AFKELVYVLF MVKDAGLTPD LLSYAAALQC MGRQDQDAGT IERCLEQMSQ EG LKLQALF TAVLLSEEDR ATVLKAVHKV KPTFSLPPQL PPPVNTSKLL RDVYAKDGRV SYPKLHLPLK TLQCLFEKQL HME LASRVC VVSVEKPTLP SKEVKHARKT LKTLRDQWEK ALCRALRETK NRLEREVYEG RFSLYPFLCL LDEREVVRML LQVL QALPA QGESFTTLAR ELSARTFSRH VVQRQRVSGQ VQALQNHYRK YLCLLASDAE VPEPCLPRQY WEALGAPEAL REQPW PLPV QMELGKLLAE MLVQATQMPC SLDKPHRSSR LVPVLYHVYS FRNVQQIGIL KPHPAYVQLL EKAAEPTLTF EAVDVP MLC PPLPWTSPHS GAFLLSPTKL MRTVEGATQH QELLETCPPT ALHGALDALT QLGNCAWRVN GRVLDLVLQL FQAKGCP QL GVPAPPSEAP QPPEAHLPHS AAPARKAELR RELAHCQKVA REMHSLRAEA LYRLSLAQHL RDRVFWLPHN MDFRGRTY P CPPHFNHLGS DVARALLEFA QGRPLGPHGL DWLKIHLVNL TGLKKREPLR KRLAFAEEVM DDILDSADQP LTGRKWWMG AEEPWQTLAC CMEVANAVRA SDPAAYVSHL PVHQDGSCNG LQHYAALGRD SVGAASVNLE PSDVPQDVYS GVAAQVEVFR RQDAQRGMR VAQVLEGFIT RKVVKQTVMT VVYGVTRYGG RLQIEKRLRE LSDFPQEFVW EASHYLVRQV FKSLQEMFSG T RAIQHWLT ESARLISHMG SVVEWVTPLG VPVIQPYRLD SKVKQIGGGI QSITYTHNGD ISRKPNTRKQ KNGFPPNFIH SL DSSHMML TALHCYRKGL TFVSVHDCYW THAADVSVMN QVCREQFVRL HSEPILQDLS RFLVKRFCSE PQKILEASQL KET LQAVPK PGAFDLEQVK RSTYFFS

UniProtKB: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial

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分子 #2: (3~{R})-1-[(2~{R})-2-[4-(2-chloranyl-4-fluoranyl-phenyl)-2-oxidan...

分子名称: (3~{R})-1-[(2~{R})-2-[4-(2-chloranyl-4-fluoranyl-phenyl)-2-oxidanylidene-chromen-7-yl]oxypropanoyl]piperidine-3-carboxylic acid
タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 1 / 式: R4Q
分子量理論値: 473.878 Da
Chemical component information

ChemComp-R4Q:
(3~{R})-1-[(2~{R})-2-[4-(2-chloranyl-4-fluoranyl-phenyl)-2-oxidanylidene-chromen-7-yl]oxypropanoyl]piperidine-3-carboxylic acid

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度名称
20.0 mMTris/HCl
300.0 mMNaCl
5.0 mMMgCl2
1.0 mMDTT
グリッドモデル: UltrAuFoil R2/2 / 材質: GOLD / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
詳細Stage was tilted 40 deg.
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 36.25 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 3.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm / 倍率（公称値）: 105000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 1446981
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0.7) / 使用した粒子像数: 193651
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0.7)
最終 3次元分類クラス数: 4 / 平均メンバー数/クラス: 100000 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0.7)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

4boc


Chain - Chain ID: A / Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: OTHER
得られたモデル

PDB-7a8p:
Structure of human mitochondrial RNA polymerase in complex with IMT inhibitor.

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万見について

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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://pdbjlvh1.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 (Yorodumi)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 万見(Yorodumi)は、EMDB/PDB/SASBDBなどの構造データを閲覧するためのページです。
  • EM Navigatorの詳細ページの後継、Omokage検索のフロントエンドも兼ねています。

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 3つのデータバンクの比較 / 万見検索 / 2016年8月31日: 新しいEM Navigatorと万見 / 万見文献 / Jmol/JSmol / 機能・相同性情報 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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