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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-26310 | |||||||||||||||
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タイトル | Cryo-electron microscopy structure of human mt-SerRS in complex with mt-tRNA (GCU) | |||||||||||||||
マップデータ | Cryo-electron microscopy structure of human mt-SerRS in complex with mt-tRNA (GCU) | |||||||||||||||
試料 |
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キーワード | tRNA / SerRS / mitochondria / aminoacylation / Ligase-RNA complex | |||||||||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 mitochondrial seryl-tRNA aminoacylation / Mitochondrial tRNA aminoacylation / seryl-tRNA aminoacylation / serine-tRNA ligase / serine-tRNA ligase activity / tRNA binding / mitochondrial matrix / mitochondrion / RNA binding / ATP binding 類似検索 - 分子機能 | |||||||||||||||
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: 4.1 Å | |||||||||||||||
データ登録者 | Hirschi M / Kuhle B | |||||||||||||||
資金援助 | 米国, 4件
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引用 | ジャーナル: Nat Commun / 年: 2022 タイトル: Structural basis for shape-selective recognition and aminoacylation of a D-armless human mitochondrial tRNA. 著者: Bernhard Kuhle / Marscha Hirschi / Lili K Doerfel / Gabriel C Lander / Paul Schimmel / 要旨: Human mitochondrial gene expression relies on the specific recognition and aminoacylation of mitochondrial tRNAs (mtRNAs) by nuclear-encoded mitochondrial aminoacyl-tRNA synthetases (mt-aaRSs). ...Human mitochondrial gene expression relies on the specific recognition and aminoacylation of mitochondrial tRNAs (mtRNAs) by nuclear-encoded mitochondrial aminoacyl-tRNA synthetases (mt-aaRSs). Despite their essential role in cellular energy homeostasis, strong mutation pressure and genetic drift have led to an unparalleled sequence erosion of animal mtRNAs. The structural and functional consequences of this erosion are not understood. Here, we present cryo-EM structures of the human mitochondrial seryl-tRNA synthetase (mSerRS) in complex with mtRNA. These structures reveal a unique mechanism of substrate recognition and aminoacylation. The mtRNA is highly degenerated, having lost the entire D-arm, tertiary core, and stable L-shaped fold that define canonical tRNAs. Instead, mtRNA evolved unique structural innovations, including a radically altered T-arm topology that serves as critical identity determinant in an unusual shape-selective readout mechanism by mSerRS. Our results provide a molecular framework to understand the principles of mito-nuclear co-evolution and specialized mechanisms of tRNA recognition in mammalian mitochondrial gene expression. | |||||||||||||||
履歴 |
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-構造の表示
添付画像 |
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-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_26310.map.gz | 16.9 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-26310-v30.xml emd-26310.xml | 11.4 KB 11.4 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_26310.png | 96.2 KB | ||
Filedesc metadata | emd-26310.cif.gz | 5.6 KB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-26310 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-26310 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_26310_validation.pdf.gz | 554.5 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_26310_full_validation.pdf.gz | 554.1 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_26310_validation.xml.gz | 5.5 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_26310_validation.cif.gz | 6.1 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-26310 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-26310 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_26310.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 18.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||
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注釈 | Cryo-electron microscopy structure of human mt-SerRS in complex with mt-tRNA (GCU) | ||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.15 Å | ||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
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-添付データ
-試料の構成要素
-全体 : Human mtSerRS in complex with mt-tRNA(GCU) and SerSA
全体 | 名称: Human mtSerRS in complex with mt-tRNA(GCU) and SerSA |
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要素 |
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-超分子 #1: Human mtSerRS in complex with mt-tRNA(GCU) and SerSA
超分子 | 名称: Human mtSerRS in complex with mt-tRNA(GCU) and SerSA タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2 |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
-分子 #1: RNA (38-MER)
分子 | 名称: RNA (38-MER) / タイプ: rna / ID: 1 / コピー数: 1 |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 12.089238 KDa |
配列 | 文字列: GAGAAAGCUC CAUGUCUAAC AACAUGGCUU UCUCACCA |
-分子 #2: Serine--tRNA ligase, mitochondrial
分子 | 名称: Serine--tRNA ligase, mitochondrial / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: serine-tRNA ligase |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 58.358391 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: MAASMARRLW PLLTRRGFRP RGGCISNDSP RRSFTTEKRN RNLLYEYARE GYSALPQLDI ERFCACPEEA AHALELRKGE LRSADLPAI ISTWQELRQL QEQIRSLEEE KAAVTEAVRA LLANQDSGEV QQDPKYQGLR ARGREIRKEL VHLYPREAQL E EQFYLQAL ...文字列: MAASMARRLW PLLTRRGFRP RGGCISNDSP RRSFTTEKRN RNLLYEYARE GYSALPQLDI ERFCACPEEA AHALELRKGE LRSADLPAI ISTWQELRQL QEQIRSLEEE KAAVTEAVRA LLANQDSGEV QQDPKYQGLR ARGREIRKEL VHLYPREAQL E EQFYLQAL KLPNQTHPDV PVGDESQARV LHMVGDKPVF SFQPRGHLEI GEKLDIIRQK RLSHVSGHRS YYLRGAGALL QH GLVNFTF NKLLRRGFTP MTVPDLLRGA VFEGCGMTPN ANPSQIYNID PARFKDLNLA GTAEVGLAGY FMDHTVAFRD LPV RMVCSS TCYRAETNTG QEPRGLYRVH HFTKVEMFGV TGPGLEQSSQ LLEEFLSLQM EILTELGLHF RVLDMPTQEL GLPA YRKFD IEAWMPGRGR FGEVTSASNC TDFQSRRLHI MFQTEAGELQ FAHTVNATAC AVPRLLIALL ESNQQKDGSV LVPPA LQSY LGTDRITAPT HVPLQYIGPN QPRKPGLPGQ PAVS UniProtKB: Serine--tRNA ligase, mitochondrial |
-分子 #3: 5'-O-(N-(L-SERYL)-SULFAMOYL)ADENOSINE
分子 | 名称: 5'-O-(N-(L-SERYL)-SULFAMOYL)ADENOSINE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: SSA |
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分子量 | 理論値: 433.397 Da |
Chemical component information | ChemComp-SSA: |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
緩衝液 | pH: 7.5 |
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凍結 | 凍結剤: ETHANE |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TALOS ARCTICA |
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撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) 平均電子線量: 66.0 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | C2レンズ絞り径: 70.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 1.2 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 0.8 µm |
実験機器 | モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company |
-画像解析
初期モデル | モデルのタイプ: OTHER |
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最終 再構成 | 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 4.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 152066 |
初期 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD |
最終 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD |