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- PDB-6wvj: Cryo-EM structure of Bacillus subtilis RNA Polymerase elongation ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6wvj
タイトルCryo-EM structure of Bacillus subtilis RNA Polymerase elongation complex
要素
  • (DNA-directed RNA polymerase subunit ...) x 4
  • DNA (5'-D(*TP*GP*TP*CP*GP*GP*GP*CP*GP*TP*CP*CP*GP*CP*GP*CP*GP*CP*C)-3')
  • DNA (5'-D(P*AP*CP*GP*CP*CP*CP*GP*AP*CP*A)-3')
  • RNA (5'-R(P*GP*GP*CP*GP*CP*GP*CP*G)-3')
キーワードTRANSCRIPTION/DNA/RNA / DNA-DEPENDENT RNA POLYMERASE / TRANSCRIPTION / TRANSCRIPTION-DNA-RNA COMPLEX
機能・相同性
機能・相同性情報


DNA-directed RNA polymerase complex / ribonucleoside binding / DNA-directed 5'-3' RNA polymerase activity / DNA-directed RNA polymerase / protein dimerization activity / response to antibiotic / DNA-templated transcription / magnesium ion binding / DNA binding / zinc ion binding / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
: / DNA-directed RNA polymerase, omega subunit / DNA-directed RNA polymerase, subunit beta-prime, bacterial type / DNA-directed RNA polymerase, beta subunit, external 1 domain / RNA polymerase beta subunit external 1 domain / RNA polymerase, alpha subunit, C-terminal / Bacterial RNA polymerase, alpha chain C terminal domain / DNA-directed RNA polymerase, alpha subunit / DNA-directed RNA polymerase beta subunit, bacterial-type / RNA polymerase Rpb6 ...: / DNA-directed RNA polymerase, omega subunit / DNA-directed RNA polymerase, subunit beta-prime, bacterial type / DNA-directed RNA polymerase, beta subunit, external 1 domain / RNA polymerase beta subunit external 1 domain / RNA polymerase, alpha subunit, C-terminal / Bacterial RNA polymerase, alpha chain C terminal domain / DNA-directed RNA polymerase, alpha subunit / DNA-directed RNA polymerase beta subunit, bacterial-type / RNA polymerase Rpb6 / RNA polymerase, subunit omega/Rpo6/RPB6 / RNA polymerase Rpb6 / RNA polymerase Rpb1, domain 3 superfamily / RNA polymerase Rpb1, clamp domain superfamily / RPB6/omega subunit-like superfamily / DNA-directed RNA polymerase, subunit beta-prime / RNA polymerase Rpb2, domain 2 superfamily / RNA polymerase Rpb1, domain 3 / RNA polymerase Rpb1, domain 3 / RNA polymerase Rpb1, domain 1 / RNA polymerase Rpb1, domain 1 / RNA polymerase, alpha subunit / RNA polymerase Rpb1, domain 4 / RNA polymerase Rpb1, domain 2 / RNA polymerase Rpb1, domain 4 / RNA polymerase, beta subunit, protrusion / RNA polymerase beta subunit / RNA polymerase, N-terminal / RNA polymerase Rpb1, funnel domain superfamily / RNA polymerase I subunit A N-terminus / RNA polymerase Rpb1, domain 5 / RNA polymerase Rpb1, domain 5 / 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 / DNA-directed RNA polymerase, insert domain superfamily / RNA polymerase, RBP11-like subunit / RNA polymerase Rpb2, domain 2 / RNA polymerase Rpb2, domain 2 / RNA polymerase, beta subunit, conserved site / RNA polymerase Rpb2, domain 7 / RNA polymerase Rpb2, domain 3 / RNA polymerase Rpb2, OB-fold / RNA polymerase Rpb2, domain 7 / RNA polymerase Rpb2, domain 3 / RNA polymerases beta chain signature. / DNA-directed RNA polymerase, subunit 2, hybrid-binding domain / DNA-directed RNA polymerase, subunit 2 / DNA-directed RNA polymerase, subunit 2, hybrid-binding domain superfamily / RNA polymerase Rpb2, domain 6
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA / DNA (> 10) / RNA / DNA-directed RNA polymerase subunit beta' / DNA-directed RNA polymerase subunit omega / DNA-directed RNA polymerase subunit beta / DNA-directed RNA polymerase subunit omega / DNA-directed RNA polymerase subunit alpha / DNA-directed RNA polymerase subunit beta / DNA-directed RNA polymerase subunit beta'
類似検索 - 構成要素
生物種Bacillus subtilis (枯草菌)
Escherichia coli BL21 (大腸菌)
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: 3.36 Å
データ登録者Newing, T. / Tolun, G. / Oakley, A.J.
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2020
タイトル: Molecular basis for RNA polymerase-dependent transcription complex recycling by the helicase-like motor protein HelD.
著者: Timothy P Newing / Aaron J Oakley / Michael Miller / Catherine J Dawson / Simon H J Brown / James C Bouwer / Gökhan Tolun / Peter J Lewis /
要旨: In bacteria, transcription complexes stalled on DNA represent a major source of roadblocks for the DNA replication machinery that must be removed in order to prevent damaging collisions. Gram- ...In bacteria, transcription complexes stalled on DNA represent a major source of roadblocks for the DNA replication machinery that must be removed in order to prevent damaging collisions. Gram-positive bacteria contain a transcription factor HelD that is able to remove and recycle stalled complexes, but it was not known how it performed this function. Here, using single particle cryo-electron microscopy, we have determined the structures of Bacillus subtilis RNA polymerase (RNAP) elongation and HelD complexes, enabling analysis of the conformational changes that occur in RNAP driven by HelD interaction. HelD has a 2-armed structure which penetrates deep into the primary and secondary channels of RNA polymerase. One arm removes nucleic acids from the active site, and the other induces a large conformational change in the primary channel leading to removal and recycling of the stalled polymerase, representing a novel mechanism for recycling transcription complexes in bacteria.
履歴
登録2020年5月6日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02020年11月18日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年1月6日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.name
改定 1.22022年11月23日Group: Database references / カテゴリ: database_2
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession
改定 1.32024年5月29日Group: Data collection / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-21920
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: DNA-directed RNA polymerase subunit alpha
B: DNA-directed RNA polymerase subunit alpha
C: DNA-directed RNA polymerase subunit beta
D: DNA-directed RNA polymerase subunit beta'
F: DNA-directed RNA polymerase subunit omega
T: DNA (5'-D(*TP*GP*TP*CP*GP*GP*GP*CP*GP*TP*CP*CP*GP*CP*GP*CP*GP*CP*C)-3')
R: RNA (5'-R(P*GP*GP*CP*GP*CP*GP*CP*G)-3')
N: DNA (5'-D(P*AP*CP*GP*CP*CP*CP*GP*AP*CP*A)-3')
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)357,31011
ポリマ－357,1558
非ポリマー1553
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: mass spectrometry
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area32970 Å2
ΔGint-193 kcal/mol
Surface area114970 Å2

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要素

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DNA-directed RNA polymerase subunit ... , 4種, 5分子 ABCDF

#1: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit alpha / RNAP subunit alpha / RNA polymerase subunit alpha / Transcriptase subunit alpha


分子量: 34842.387 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Bacillus subtilis (strain 168) (枯草菌)
株: 168 / 遺伝子: rpoA, BSU01430 / プラスミド: pNG1256 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21(DE3) / 参照: UniProt: P20429, DNA-directed RNA polymerase
#2: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit beta / RNAP subunit beta / RNA polymerase subunit beta / Transcriptase subunit beta


分子量: 133847.938 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Bacillus subtilis (枯草菌)
遺伝子: rpoB, A3772_00695, BS16045_00134, ETA10_00685, ETK61_00685, GII79_00680
プラスミド: pNG1256 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21(DE3)
参照: UniProt: A0A2J0WBQ0, UniProt: P37870*PLUS, DNA-directed RNA polymerase
#3: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit beta' / RNAP subunit beta' / RNA polymerase subunit beta' / Transcriptase subunit beta'


分子量: 134444.953 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Bacillus subtilis (枯草菌)
遺伝子: rpoC, A3772_00700, B4122_1444, B4417_1498, BS16045_00135, ETA10_00690, ETK61_00690, GII79_00685
プラスミド: pNG1256 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21(DE3)
参照: UniProt: A0A063XB23, UniProt: P37871*PLUS, DNA-directed RNA polymerase
#4: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit omega / RNAP omega subunit / RNA polymerase omega subunit / Transcriptase subunit omega


分子量: 7766.921 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Bacillus subtilis (枯草菌)
遺伝子: rpoZ, A3772_08560, AMC98_03500, B4122_2750, B4417_3585, BS16045_01675, DFO69_2436, ETA10_08595, ETK61_08870, FIU26_02565, FZC71_02355, GII79_08370, SC09_Contig19orf01098
プラスミド: pNG1256 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株 (発現宿主): BL21(DE3)
参照: UniProt: A0A063XI46, UniProt: O35011*PLUS, DNA-directed RNA polymerase

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DNA鎖 , 2種, 2分子 TN

#5: DNA鎖 DNA (5'-D(*TP*GP*TP*CP*GP*GP*GP*CP*GP*TP*CP*CP*GP*CP*GP*CP*GP*CP*C)-3')


分子量: 5814.721 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株: BL21(DE3)
#7: DNA鎖 DNA (5'-D(P*AP*CP*GP*CP*CP*CP*GP*AP*CP*A)-3')


分子量: 2998.984 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株: BL21(DE3)

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RNA鎖 , 1種, 1分子 R

#6: RNA鎖 RNA (5'-R(P*GP*GP*CP*GP*CP*GP*CP*G)-3')


分子量: 2596.617 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株: BL21(DE3)

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非ポリマー , 2種, 3分子

#8: 化合物 ChemComp-ZN / ZINC ION


分子量: 65.409 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Zn
#9: 化合物 ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかN
配列の詳細The authors state that the DNA and RNA sequences were built de novo based on density.

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
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

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試料調製

構成要素
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1DNA-directed RNA polymerase elongation complexCOMPLEX#1-#70MULTIPLE SOURCES
2DNA-directed RNA polymerase subunit alpha, DNA-directed RNA polymerase subunit beta, DNA-directed RNA polymerase subunit beta', DNA-directed RNA polymerase subunit omega/DNA ComplexCOMPLEX#1-#41RECOMBINANT
3DNA, RNACOMPLEX#5-#71NATURAL
分子量値: 0.344200 MDa / 実験値: YES
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Bacillus subtilis (枯草菌)1423
23Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)469008
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / プラスミド: pNG1256
緩衝液pH: 7.8
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mMTrisNH2C(CH2OH)31
2150 mMSodium ChlorideNaCl1
310 mMMagnesium ChlorideMgCl21
41 mMEDTA(HO2CCH2)2NCH2CH2N(CH2CO2H)21
55 mMDTTHSCH2CH(OH)CH(OH)CH2SH1
試料濃度: 2.5 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
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: 298 K
詳細: Sample loading volume ranged between 2 and 3 microlitres. Samples were blotted for 5 seconds prior to vitrification.

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
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 / 倍率（補正後）: 59500 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2800 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 600 nm / Cs: 2.7 mm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 9 sec. / 電子線照射量: 52.2 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 5185
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Quantum LS
画像スキャン横: 3838 / 縦: 3710 / 動画フレーム数/画像: 40 / 利用したフレーム数/画像: 1-40

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.18rc3_3805: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2EPU画像取得
4GctfCTF補正
9PHENIXモデル精密化
10ISOLDEモデル精密化
11RELION3.1初期オイラー角割当
12RELION3.1最終オイラー角割当
13RELION3.1分類
14RELION3.1３次元再構成
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: 463519
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.36 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 58854 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築空間: REAL
精密化最高解像度: 3.36 Å
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00422812
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.58631054
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d18.8313425
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0433583
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0043918

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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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