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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 6gaz | ||||||||||||
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タイトル | Unique features of mammalian mitochondrial translation initiation revealed by cryo-EM. This file contains the 28S ribosomal subunit. | ||||||||||||
要素 |
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キーワード | RIBOSOME / translation initiation / initiation factor IF2 / mitochondria / membrane targeting | ||||||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 Hormone ligand-binding receptors / gonadotropin-releasing hormone receptor binding / gonadotropin hormone-releasing hormone activity / G alpha (q) signalling events / Mitochondrial translation elongation / Mitochondrial translation termination / mitochondrial translational initiation / translation factor activity, RNA binding / mitochondrial ribosome assembly / Mitochondrial translation initiation ...Hormone ligand-binding receptors / gonadotropin-releasing hormone receptor binding / gonadotropin hormone-releasing hormone activity / G alpha (q) signalling events / Mitochondrial translation elongation / Mitochondrial translation termination / mitochondrial translational initiation / translation factor activity, RNA binding / mitochondrial ribosome assembly / Mitochondrial translation initiation / ribosome disassembly / Mitochondrial protein degradation / mitochondrial small ribosomal subunit / regulation of translational initiation / mitochondrial ribosome / organelle membrane / mitochondrial translation / positive regulation of proteolysis / ribosomal small subunit binding / translation initiation factor activity / small ribosomal subunit rRNA binding / regulation of translation / ribosomal small subunit assembly / small ribosomal subunit / nuclear membrane / rRNA binding / ribosome / mitochondrial matrix / structural constituent of ribosome / ribonucleoprotein complex / translation / GTPase activity / mRNA binding / GTP binding / nucleolus / apoptotic process / mitochondrion / RNA binding / extracellular space / nucleoplasm / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | ||||||||||||
生物種 | Homo sapiens (ヒト) Sus scrofa (ブタ) | ||||||||||||
手法 | 電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.1 Å | ||||||||||||
データ登録者 | Kummer, E. / Leibundgut, M. / Boehringer, D. / Ban, N. | ||||||||||||
資金援助 | スイス, 3件
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引用 | ジャーナル: Nature / 年: 2018 タイトル: Unique features of mammalian mitochondrial translation initiation revealed by cryo-EM. 著者: Eva Kummer / Marc Leibundgut / Oliver Rackham / Richard G Lee / Daniel Boehringer / Aleksandra Filipovska / Nenad Ban / 要旨: Mitochondria maintain their own specialized protein synthesis machinery, which in mammals is used exclusively for the synthesis of the membrane proteins responsible for oxidative phosphorylation. The ...Mitochondria maintain their own specialized protein synthesis machinery, which in mammals is used exclusively for the synthesis of the membrane proteins responsible for oxidative phosphorylation. The initiation of protein synthesis in mitochondria differs substantially from bacterial or cytosolic translation systems. Mitochondrial translation initiation lacks initiation factor 1, which is essential in all other translation systems from bacteria to mammals. Furthermore, only one type of methionyl transfer RNA (tRNA) is used for both initiation and elongation, necessitating that the initiation factor specifically recognizes the formylated version of tRNA (fMet-tRNA). Lastly, most mitochondrial mRNAs do not possess 5' leader sequences to promote mRNA binding to the ribosome. There is currently little mechanistic insight into mammalian mitochondrial translation initiation, and it is not clear how mRNA engagement, initiator-tRNA recruitment and start-codon selection occur. Here we determine the cryo-EM structure of the complete translation initiation complex from mammalian mitochondria at 3.2 Å. We describe the function of an additional domain insertion that is present in the mammalian mitochondrial initiation factor 2 (mtIF2). By closing the decoding centre, this insertion stabilizes the binding of leaderless mRNAs and induces conformational changes in the rRNA nucleotides involved in decoding. We identify unique features of mtIF2 that are required for specific recognition of fMet-tRNA and regulation of its GTPase activity. Finally, we observe that the ribosomal tunnel in the initiating ribosome is blocked by insertion of the N-terminal portion of mitochondrial protein mL45, which becomes exposed as the ribosome switches to elongation mode and may have an additional role in targeting of mitochondrial ribosomes to the protein-conducting pore in the inner mitochondrial membrane. | ||||||||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 6gaz.cif.gz | 1.8 MB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb6gaz.ent.gz | 表示 | PDB形式 | |
PDBx/mmJSON形式 | 6gaz.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
文書・要旨 | 6gaz_validation.pdf.gz | 1.5 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 6gaz_full_validation.pdf.gz | 1.5 MB | 表示 | |
XML形式データ | 6gaz_validation.xml.gz | 166.4 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 6gaz_validation.cif.gz | 277 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/ga/6gaz ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/ga/6gaz | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
-タンパク質 , 7種, 7分子 BCAPAfAgAhAnAp
#1: タンパク質 | 分子量: 72811.219 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: mitochondria / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: MTIF2 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P46199 |
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#15: タンパク質 | 分子量: 15182.668 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 器官: liver |
#27: タンパク質 | 分子量: 21014.912 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 器官: liver / 参照: UniProt: A0A0M3KL56 |
#28: タンパク質 | 分子量: 45582.414 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 器官: liver / 参照: UniProt: I3LS10 |
#29: タンパク質 | 分子量: 44091.996 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) |
#34: タンパク質 | 分子量: 22843.941 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 器官: liver / 参照: UniProt: A0A287B3R8 |
#36: タンパク質 | 分子量: 29220.465 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 器官: liver / 参照: UniProt: Q767K8 |
+Mitochondrial ribosomal protein ... , 25種, 25分子 BTABACAEAFAGAIAJAKALANAOAQARAUAaAbAcAdAeAiAjAkAmAo
-RNA鎖 , 3種, 3分子 AAAVAX
#3: RNA鎖 | 分子量: 308989.062 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 器官: liver / 参照: GenBank: 11055671 |
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#19: RNA鎖 | 分子量: 22664.498 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 詳細: mitochondrial / 由来: (合成) Homo sapiens (ヒト) / 参照: GenBank: 1208989970 |
#20: RNA鎖 | 分子量: 63946.098 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 詳細: mitochondrial / 由来: (合成) Homo sapiens (ヒト) / 参照: GenBank: 1208989970 |
-タンパク質・ペプチド , 1種, 1分子 AZ
#21: タンパク質・ペプチド | 分子量: 1297.416 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 詳細: Unassigned secondary structure elements have been built as poly-alanine. 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 器官: liver |
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-非ポリマー , 8種, 124分子
#37: 化合物 | ChemComp-GSP / | ||||||||||||
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#38: 化合物 | ChemComp-MG / #39: 化合物 | ChemComp-NA / | #40: 化合物 | ChemComp-SPM / | #41: 化合物 | #42: 化合物 | ChemComp-FME / | #43: 化合物 | ChemComp-GTP / | #44: 水 | ChemComp-HOH / | |
-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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EM実験 | 試料の集合状態: PARTICLE / 3次元再構成法: 単粒子再構成法 |
-試料調製
構成要素 |
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分子量 | 値: 2.85 MDa / 実験値: NO | ||||||||||||||||||||||||||||||
由来(天然) |
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由来(組換発現) |
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緩衝液 | pH: 7.6 | ||||||||||||||||||||||||||||||
試料 | 濃度: 0.171 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES 詳細: contains 55S mitochondrial ribosome, mitochondrial initiation factor 2, mitochondrial formyl-Met-tRNAMet and MT-CO3 mRNA | ||||||||||||||||||||||||||||||
試料支持 | グリッドの材料: COPPER / グリッドのタイプ: Quantifoil R2/2 | ||||||||||||||||||||||||||||||
急速凍結 | 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277.15 K |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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顕微鏡 | モデル: FEI TITAN KRIOS |
電子銃 | 電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD |
撮影 | 平均露光時間: 1.4 sec. / 電子線照射量: 40 e/Å2 / 検出モード: INTEGRATING フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k) 実像数: 13936 |
画像スキャン | 横: 4096 / 縦: 4096 |
-解析
EMソフトウェア |
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
粒子像の選択 | 選択した粒子像数: 1366787 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 139206 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | B value: 73.8 / プロトコル: OTHER / 空間: RECIPROCAL |