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万見
- EMDB-3218: Structure of transcribing mammalian RNA polymerase II (EC1) -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-3218
タイトルStructure of transcribing mammalian RNA polymerase II (EC1)
マップデータBovine Pol II elongation complex EC1, B-factor sharpened map
試料
  • 試料: bovine Pol II elongation complex
  • タンパク質・ペプチド: DNA-directed RNA polymerase II
  • タンパク質・ペプチド: DNA-directed RNA polymerase II subunit GRINL1A
  • Other: DNA-RNA synthetic construct
キーワードtranscription / elongation
機能・相同性
機能・相同性情報


Formation of RNA Pol II elongation complex / Formation of the Early Elongation Complex / Transcriptional regulation by small RNAs / FGFR2 alternative splicing / RNA polymerase II transcribes snRNA genes / mRNA Capping / mRNA Splicing - Minor Pathway / RNA Polymerase I Transcription Initiation / RNA Polymerase I Promoter Escape / RNA Polymerase II Promoter Escape ...Formation of RNA Pol II elongation complex / Formation of the Early Elongation Complex / Transcriptional regulation by small RNAs / FGFR2 alternative splicing / RNA polymerase II transcribes snRNA genes / mRNA Capping / mRNA Splicing - Minor Pathway / RNA Polymerase I Transcription Initiation / RNA Polymerase I Promoter Escape / RNA Polymerase II Promoter Escape / RNA Polymerase II Transcription Pre-Initiation And Promoter Opening / RNA Polymerase I Transcription Termination / RNA Polymerase II Transcription Initiation / RNA Polymerase II Transcription Initiation And Promoter Clearance / RNA Polymerase III Transcription Initiation From Type 1 Promoter / RNA Polymerase III Transcription Initiation From Type 2 Promoter / RNA Polymerase III Transcription Initiation From Type 3 Promoter / RNA Pol II CTD phosphorylation and interaction with CE / Estrogen-dependent gene expression / RNA Polymerase II Pre-transcription Events / TP53 Regulates Transcription of DNA Repair Genes / RNA Polymerase II Transcription Elongation / Processing of Capped Intron-Containing Pre-mRNA / B-WICH complex positively regulates rRNA expression / mRNA Splicing - Major Pathway / Formation of TC-NER Pre-Incision Complex / Dual incision in TC-NER / Gap-filling DNA repair synthesis and ligation in TC-NER / DNA/RNA hybrid binding / positive regulation of nuclear-transcribed mRNA poly(A) tail shortening / maintenance of transcriptional fidelity during transcription elongation by RNA polymerase II / nuclear-transcribed mRNA catabolic process / positive regulation of translational initiation / RNA polymerase I complex / transcription elongation by RNA polymerase I / RNA polymerase III complex / core promoter sequence-specific DNA binding / RNA polymerase II, core complex / tRNA transcription by RNA polymerase III / transcription by RNA polymerase I / translation initiation factor binding / transcription-coupled nucleotide-excision repair / transcription initiation at RNA polymerase II promoter / P-body / euchromatin / protein-DNA complex / ribonucleoside binding / DNA-directed RNA polymerase / DNA-directed RNA polymerase activity / single-stranded DNA binding / 加水分解酵素; エステル加水分解酵素; 5'-リン酸モノエステル産生エキソリボヌクレアーゼ / nucleic acid binding / transcription by RNA polymerase II / chromosome, telomeric region / hydrolase activity / single-stranded RNA binding / protein dimerization activity / RNA-directed RNA polymerase / nucleotide binding / RNA-directed RNA polymerase activity / chromatin binding / nucleolus / magnesium ion binding / mitochondrion / DNA binding / zinc ion binding / nucleus / cytosol
類似検索 - 分子機能
DNA-directed RNA polymerase II subunit Rpb4-like / RNA polymerase Rpb1 C-terminal repeat / RNA polymerase II, heptapeptide repeat, eukaryotic / RNA polymerase Rpb4/RPC9, core / Eukaryotic RNA polymerase II heptapeptide repeat. / DNA-directed RNA-polymerase II subunit / RNA polymerase Rpb1, domain 6 / RNA polymerase Rpb1, domain 6 / RNA polymerase Rpb1, domain 7 / RNA polymerase Rpb1, domain 7 superfamily ...DNA-directed RNA polymerase II subunit Rpb4-like / RNA polymerase Rpb1 C-terminal repeat / RNA polymerase II, heptapeptide repeat, eukaryotic / RNA polymerase Rpb4/RPC9, core / Eukaryotic RNA polymerase II heptapeptide repeat. / DNA-directed RNA-polymerase II subunit / RNA polymerase Rpb1, domain 6 / RNA polymerase Rpb1, domain 6 / RNA polymerase Rpb1, domain 7 / RNA polymerase Rpb1, domain 7 superfamily / RNA polymerase Rpb1, domain 7 / Pol II subunit B9, C-terminal zinc ribbon / RNA polymerase RBP11 / Rpb4/RPC9 superfamily / RNA polymerase subunit Rpb4/RPC9 / RNA polymerase Rpb4 / Zinc finger TFIIS-type signature. / HRDC-like superfamily / RNA polymerase Rpb7-like , N-terminal / RNA polymerase Rpb7-like, N-terminal domain superfamily / RNA polymerase subunit Rpb7-like / SHS2 domain found in N terminus of Rpb7p/Rpc25p/MJ0397 / RNA polymerase Rpb2, domain 5 / RNA polymerase Rpb2, domain 5 / RNA polymerase Rpb2, domain 4 / RNA polymerase Rpb2, domain 4 / DNA-directed RNA polymerase, M/15kDa subunit / RNA polymerases M/15 Kd subunit / RNA polymerase subunit 9 / DNA-directed RNA polymerase M, 15kDa subunit, conserved site / RNA polymerases M / 15 Kd subunits signature. / DNA-directed RNA polymerase subunit/transcription factor S / : / RNA polymerase, Rpb8 / DNA-directed RNA polymerases I, II, and III subunit RPABC4 / RNA polymerase Rpb8 / RNA polymerase subunit 8 / RNA polymerase, Rpb5, N-terminal / RNA polymerase Rpb5, N-terminal domain superfamily / RNA polymerase Rpb5, N-terminal domain / DNA-directed RNA polymerase, subunit RPB6 / DNA-directed RNA polymerase subunit RPABC5/Rpb10 / RNA polymerases, subunit N, zinc binding site / RNA polymerase subunit RPB10 / RNA polymerases N / 8 kDa subunit / RNA polymerases N / 8 Kd subunits signature. / DNA directed RNA polymerase, 7 kDa subunit / RNA polymerase archaeal subunit P/eukaryotic subunit RPABC4 / RNA polymerase, subunit H/Rpb5, conserved site / RNA polymerases H / 23 Kd subunits signature. / RNA polymerase subunit CX / DNA-directed RNA polymerase, 30-40kDa subunit, conserved site / DNA-directed RNA polymerase subunit Rpo3/Rpb3/RPAC1 / RNA polymerases D / 30 to 40 Kd subunits signature. / DNA-directed RNA polymerase Rpb11, 13-16kDa subunit, conserved site / DNA-directed RNA polymerase subunit Rpo11 / RNA polymerases L / 13 to 16 Kd subunits signature. / RNA polymerase subunit RPABC4/transcription elongation factor Spt4 / Zinc finger, TFIIS-type / Transcription factor S-II (TFIIS) / Zinc finger TFIIS-type profile. / C2C2 Zinc finger / DNA-directed RNA polymerase, RBP11-like dimerisation domain / RNA polymerase Rpb3/Rpb11 dimerisation domain / RNA polymerase, subunit H/Rpb5 C-terminal / DNA-directed RNA polymerase subunit Rpo5/Rpb5 / RPB5-like RNA polymerase subunit superfamily / RNA polymerase Rpb5, C-terminal domain / Archaeal Rpo6/eukaryotic RPB6 RNA polymerase subunit / DNA-directed RNA polymerase, 14-18kDa subunit, conserved site / RNA polymerases K / 14 to 18 Kd subunits signature. / Ribosomal protein S1-like RNA-binding domain / S1 RNA binding domain / S1 domain / DNA-directed RNA polymerase, subunit beta-prime / RNA polymerase Rpb6 / RNA polymerase, subunit omega/Rpo6/RPB6 / RNA polymerase Rpb6 / RNA polymerase Rpb2, domain 2 superfamily / RNA polymerase Rpb1, domain 3 superfamily / RPB6/omega subunit-like superfamily / DNA-directed RNA polymerase, insert domain / DNA-directed RNA polymerase, RpoA/D/Rpb3-type / RNA polymerase Rpb3/RpoA insert domain / RNA polymerase Rpb3/Rpb11 dimerisation domain / RNA polymerases D / RNA polymerase Rpb1, clamp domain superfamily / RNA polymerase Rpb1, domain 3 / RNA polymerase Rpb1, domain 3 / RNA polymerase Rpb1, domain 1 / RNA polymerase, beta subunit, protrusion / RNA polymerase beta subunit / RNA polymerase Rpb1, domain 1 / RNA polymerase, alpha subunit / RNA polymerase Rpb1, domain 5 / RNA polymerase Rpb1, domain 4 / DNA-directed RNA polymerase, insert domain superfamily / RNA polymerase Rpb1, domain 2 / RNA polymerase Rpb1, domain 5 / RNA polymerase Rpb1, domain 4
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA-directed RNA polymerase II subunit RPB2 / DNA-directed RNA polymerases I, II, and III subunit RPABC3 / DNA-directed RNA polymerase II subunit RPB1 / DNA-directed RNA polymerase II subunit RPB4 / DNA-directed RNA polymerases I, II, and III subunit RPABC1 / DNA-directed RNA polymerase II subunit RPB9 / DNA-directed RNA polymerases I, II, and III subunit RPABC5 / DNA-directed RNA polymerase II subunit RPB11 / DNA-directed RNA polymerases I, II, and III subunit RPABC2 / DNA-directed RNA polymerase II subunit RPB3 ...DNA-directed RNA polymerase II subunit RPB2 / DNA-directed RNA polymerases I, II, and III subunit RPABC3 / DNA-directed RNA polymerase II subunit RPB1 / DNA-directed RNA polymerase II subunit RPB4 / DNA-directed RNA polymerases I, II, and III subunit RPABC1 / DNA-directed RNA polymerase II subunit RPB9 / DNA-directed RNA polymerases I, II, and III subunit RPABC5 / DNA-directed RNA polymerase II subunit RPB11 / DNA-directed RNA polymerases I, II, and III subunit RPABC2 / DNA-directed RNA polymerase II subunit RPB3 / DNA-directed RNA polymerases I, II, and III subunit RPABC4 / DNA-directed RNA polymerase II subunit RPB7
類似検索 - 構成要素
生物種Bos taurus (ウシ) / Homo sapiens (ヒト) / unidentified (未定義)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.4 Å
データ登録者Bernecky C / Herzog F / Baumeister W / Plitzko JM / Cramer P
引用ジャーナル: Nature / 年: 2016
タイトル: Structure of transcribing mammalian RNA polymerase II.
著者: Carrie Bernecky / Franz Herzog / Wolfgang Baumeister / Jürgen M Plitzko / Patrick Cramer /
要旨: RNA polymerase (Pol) II produces messenger RNA during transcription of protein-coding genes in all eukaryotic cells. The Pol II structure is known at high resolution from X-ray crystallography for ...RNA polymerase (Pol) II produces messenger RNA during transcription of protein-coding genes in all eukaryotic cells. The Pol II structure is known at high resolution from X-ray crystallography for two yeast species. Structural studies of mammalian Pol II, however, remain limited to low-resolution electron microscopy analysis of human Pol II and its complexes with various proteins. Here we report the 3.4 Å resolution cryo-electron microscopy structure of mammalian Pol II in the form of a transcribing complex comprising DNA template and RNA transcript. We use bovine Pol II, which is identical to the human enzyme except for seven amino-acid residues. The obtained atomic model closely resembles its yeast counterpart, but also reveals unknown features. Binding of nucleic acids to the polymerase involves 'induced fit' of the mobile Pol II clamp and active centre region. DNA downstream of the transcription bubble contacts a conserved 'TPSA motif' in the jaw domain of the Pol II subunit RPB5, an interaction that is apparently already established during transcription initiation. Upstream DNA emanates from the active centre cleft at an angle of approximately 105° with respect to downstream DNA. This position of upstream DNA allows for binding of the general transcription elongation factor DSIF (SPT4-SPT5) that we localize over the active centre cleft in a conserved position on the clamp domain of Pol II. Our results define the structure of mammalian Pol II in its functional state, indicate that previous crystallographic analysis of yeast Pol II is relevant for understanding gene transcription in all eukaryotes, and provide a starting point for a mechanistic analysis of human transcription.
履歴
登録2015年10月26日-
ヘッダ(付随情報) 公開2015年11月11日-
マップ公開2016年1月20日-
更新2016年2月3日-
現状2016年2月3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: 0.05
  • 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: 0.05
  • 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-5flm
  • 表面レベル: 0.05
  • 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

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_3218.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 31.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Bovine Pol II elongation complex EC1, B-factor sharpened map
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.35 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.07 / ムービー #1: 0.05
最小 - 最大-0.30116436 - 0.4999862
平均 (標準偏差)0.00011944 (±0.0182527)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ204204204
Spacing204204204
セルA=B=C: 275.4 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.351.351.35
M x/y/z204204204
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z275.400275.400275.400
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS204204204
D min/max/mean-0.3010.5000.000

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : bovine Pol II elongation complex

全体名称: bovine Pol II elongation complex
要素
  • 試料: bovine Pol II elongation complex
  • タンパク質・ペプチド: DNA-directed RNA polymerase II
  • タンパク質・ペプチド: DNA-directed RNA polymerase II subunit GRINL1A
  • Other: DNA-RNA synthetic construct

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超分子 #1000: bovine Pol II elongation complex

超分子名称: bovine Pol II elongation complex / タイプ: sample / ID: 1000
詳細: Recombinant human Gdown1 was present during sample preparation but density was not observed in this map.
Number unique components: 3
分子量理論値: 590 KDa

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分子 #1: DNA-directed RNA polymerase II

分子名称: DNA-directed RNA polymerase II / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / Name.synonym: RNA polymerase II / コピー数: 1 / 集合状態: Monomer / 組換発現: No
由来(天然)生物種: Bos taurus (ウシ) / 別称: Cow / 組織: Thymus
分子量理論値: 520 KDa
配列GO: DNA-directed RNA polymerase activity

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分子 #2: DNA-directed RNA polymerase II subunit GRINL1A

分子名称: DNA-directed RNA polymerase II subunit GRINL1A / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / Name.synonym: Gdown1 / コピー数: 1 / 集合状態: Monomer / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト) / 別称: Human
分子量理論値: 40 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: BL21(DE3)RIL / 組換プラスミド: pOPINB

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分子 #3: DNA-RNA synthetic construct

分子名称: DNA-RNA synthetic construct / タイプ: other / ID: 3 / Name.synonym: DNA-RNA elongation scaffold / 分類: DNA/RNA / Structure: OTHER / Synthetic?: Yes
由来(天然)生物種: unidentified (未定義)
分子量理論値: 30 KDa

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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

濃度0.3 mg/mL
緩衝液pH: 7.25 / 詳細: 150 mM NaCl, 5 mM HEPES, 0.01 mM ZnCl2, 10 mM DTT
グリッド詳細: Quantifoil R 3.5/1 holey carbon grids
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
手法: Four microliters of sample was applied to glow-discharged Quantifoil R 3.5/1 holey carbon grids, which were then blotted for 8.5s and plunge-frozen in liquid ethane.

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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 Quantum
エネルギーフィルター - エネルギー下限: 0.0 eV
エネルギーフィルター - エネルギー上限: 20.0 eV
日付2014年12月1日
撮影カテゴリ: CCD
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
実像数: 1172 / 平均電子線量: 43 e/Å2
詳細: Each movie image was collected over 8 s fractionated into 40 frames (0.2 s each).
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系倍率（補正後）: 37037 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 3.1 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.6 µm / 倍率（公称値）: 37000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正詳細: Each particle
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: OTHER / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.4 Å / 解像度の算出法: OTHER / ソフトウェア - 名称: RELION / 使用した粒子像数: 264134

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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://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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