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基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 6xir | ||||||
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タイトル | Cryo-EM Structure of K63 Ubiquitinated Yeast Translocating Ribosome under Oxidative Stress | ||||||
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![]() | RIBOSOME / K63 ubiquitin / oxidative stress / translation | ||||||
機能・相同性 | ![]() regulation of amino acid metabolic process / negative regulation of glucose mediated signaling pathway / mTORC1-mediated signalling / Protein hydroxylation / ribosome-associated ubiquitin-dependent protein catabolic process / GDP-dissociation inhibitor activity / pre-mRNA 5'-splice site binding / Formation of the ternary complex, and subsequently, the 43S complex / Translation initiation complex formation / Ribosomal scanning and start codon recognition ...regulation of amino acid metabolic process / negative regulation of glucose mediated signaling pathway / mTORC1-mediated signalling / Protein hydroxylation / ribosome-associated ubiquitin-dependent protein catabolic process / GDP-dissociation inhibitor activity / pre-mRNA 5'-splice site binding / Formation of the ternary complex, and subsequently, the 43S complex / Translation initiation complex formation / Ribosomal scanning and start codon recognition / nonfunctional rRNA decay / response to cycloheximide / cleavage in ITS2 between 5.8S rRNA and LSU-rRNA of tricistronic rRNA transcript (SSU-rRNA, 5.8S rRNA, LSU-rRNA) / Major pathway of rRNA processing in the nucleolus and cytosol / mRNA destabilization / SRP-dependent cotranslational protein targeting to membrane / GTP hydrolysis and joining of the 60S ribosomal subunit / negative regulation of translational frameshifting / Nonsense Mediated Decay (NMD) independent of the Exon Junction Complex (EJC) / Nonsense Mediated Decay (NMD) enhanced by the Exon Junction Complex (EJC) / negative regulation of mRNA splicing, via spliceosome / Formation of a pool of free 40S subunits / preribosome, large subunit precursor / L13a-mediated translational silencing of Ceruloplasmin expression / endonucleolytic cleavage to generate mature 3'-end of SSU-rRNA from (SSU-rRNA, 5.8S rRNA, LSU-rRNA) / 90S preribosome / positive regulation of protein kinase activity / G-protein alpha-subunit binding / ribosomal subunit export from nucleus / regulation of translational fidelity / protein-RNA complex assembly / endonucleolytic cleavage in ITS1 to separate SSU-rRNA from 5.8S rRNA and LSU-rRNA from tricistronic rRNA transcript (SSU-rRNA, 5.8S rRNA, LSU-rRNA) / maturation of LSU-rRNA / translation regulator activity / rescue of stalled ribosome / cellular response to amino acid starvation / maturation of LSU-rRNA from tricistronic rRNA transcript (SSU-rRNA, 5.8S rRNA, LSU-rRNA) / ribosomal large subunit biogenesis / positive regulation of apoptotic signaling pathway / protein kinase C binding / maturation of SSU-rRNA from tricistronic rRNA transcript (SSU-rRNA, 5.8S rRNA, LSU-rRNA) / maturation of SSU-rRNA / translational initiation / small-subunit processome / macroautophagy / maintenance of translational fidelity / cytoplasmic stress granule / rRNA processing / ribosome biogenesis / ribosome binding / ribosomal small subunit biogenesis / ribosomal small subunit assembly / small ribosomal subunit / 5S rRNA binding / ribosomal large subunit assembly / cytosolic small ribosomal subunit / large ribosomal subunit rRNA binding / small ribosomal subunit rRNA binding / cytosolic large ribosomal subunit / cytoplasmic translation / negative regulation of translation / rRNA binding / ribosome / structural constituent of ribosome / G protein-coupled receptor signaling pathway / translation / negative regulation of gene expression / response to antibiotic / mRNA binding / nucleolus / mitochondrion / RNA binding / zinc ion binding / nucleoplasm / metal ion binding / nucleus / cytosol / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | ||||||
生物種 | ![]() ![]() | ||||||
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: 3.2 Å | ||||||
![]() | Zhou, Y. / Bartesaghi, A. / Silva, G.M. | ||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() タイトル: Structural impact of K63 ubiquitin on yeast translocating ribosomes under oxidative stress. 著者: Ye Zhou / Panagiotis L Kastritis / Shannon E Dougherty / Jonathan Bouvette / Allen L Hsu / Laura Burbaum / Shyamal Mosalaganti / Stefan Pfeffer / Wim J H Hagen / Friedrich Förster / Mario J ...著者: Ye Zhou / Panagiotis L Kastritis / Shannon E Dougherty / Jonathan Bouvette / Allen L Hsu / Laura Burbaum / Shyamal Mosalaganti / Stefan Pfeffer / Wim J H Hagen / Friedrich Förster / Mario J Borgnia / Christine Vogel / Martin Beck / Alberto Bartesaghi / Gustavo M Silva / ![]() ![]() ![]() 要旨: Subpopulations of ribosomes are responsible for fine tuning the control of protein synthesis in dynamic environments. K63 ubiquitination of ribosomes has emerged as a new posttranslational ...Subpopulations of ribosomes are responsible for fine tuning the control of protein synthesis in dynamic environments. K63 ubiquitination of ribosomes has emerged as a new posttranslational modification that regulates protein synthesis during cellular response to oxidative stress. K63 ubiquitin, a type of ubiquitin chain that functions independently of the proteasome, modifies several sites at the surface of the ribosome, however, we lack a molecular understanding on how this modification affects ribosome structure and function. Using cryoelectron microscopy (cryo-EM), we resolved the first three-dimensional (3D) structures of K63 ubiquitinated ribosomes from oxidatively stressed yeast cells at 3.5-3.2 Å resolution. We found that K63 ubiquitinated ribosomes are also present in a polysome arrangement, similar to that observed in yeast polysomes, which we determined using cryoelectron tomography (cryo-ET). We further showed that K63 ubiquitinated ribosomes are captured uniquely at the rotated pretranslocation stage of translation elongation. In contrast, cryo-EM structures of ribosomes from mutant cells lacking K63 ubiquitin resolved at 4.4-2.7 Å showed 80S ribosomes represented in multiple states of translation, suggesting that K63 ubiquitin regulates protein synthesis at a selective stage of elongation. Among the observed structural changes, ubiquitin mediates the destabilization of proteins in the 60S P-stalk and in the 40S beak, two binding regions of the eukaryotic elongation factor eEF2. These changes would impact eEF2 function, thus, inhibiting translocation. Our findings help uncover the molecular effects of K63 ubiquitination on ribosomes, providing a model of translation control during oxidative stress, which supports elongation halt at pretranslocation. | ||||||
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その他 | ![]() |
-検証レポート
文書・要旨 | ![]() | 1.6 MB | 表示 | ![]() |
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文書・詳細版 | ![]() | 1.7 MB | 表示 | |
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CIF形式データ | ![]() | 562.8 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-関連構造データ
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リンク
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集合体
登録構造単位 | ![]()
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1 |
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要素
+60S ribosomal protein ... , 28種, 28分子 AEFLMNOPQRSTUVXYZacdfghijlop
+タンパク質 , 24種, 24分子 BCDGHIJWbekrstvyAFAKAMAPAQASATAV
-40S ribosomal protein ... , 17種, 17分子 AAABquwxzADAEAGAHAIAJALANAOAR
#26: タンパク質 | 分子量: 12757.445 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
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#27: タンパク質 | 分子量: 17785.934 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#47: タンパク質 | 分子量: 28051.330 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#51: タンパク質 | 分子量: 29469.330 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#53: タンパク質 | 分子量: 27054.486 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#54: タンパク質 | 分子量: 21658.209 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#56: タンパク質 | 分子量: 22487.893 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#57: タンパク質 | 分子量: 17059.945 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#58: タンパク質 | 分子量: 14675.771 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#60: タンパク質 | 分子量: 15877.490 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#61: タンパク質 | 分子量: 15835.384 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#62: タンパク質 | 分子量: 17071.641 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#63: タンパク質 | 分子量: 15942.125 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#65: タンパク質 | 分子量: 9758.829 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#67: タンパク質 | 分子量: 16073.896 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#68: タンパク質 | 分子量: 15362.848 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#71: タンパク質 | 分子量: 8893.391 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
-RNA鎖 , 5種, 6分子 1342AXAZ
#28: RNA鎖 | 分子量: 1097148.625 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
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#29: RNA鎖 | 分子量: 38951.105 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#30: RNA鎖 | 分子量: 50682.922 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#46: RNA鎖 | 分子量: 579761.938 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#75: RNA鎖 | 分子量: 24518.570 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
-タンパク質・ペプチド / 非ポリマー , 2種, 7分子 n

#43: タンパク質・ペプチド | 分子量: 3354.243 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
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#76: 化合物 | ChemComp-ZN / |
-詳細
研究の焦点であるリガンドがあるか | Y |
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Has protein modification | Y |
-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 |
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試料調製
構成要素 | 名称: K63 ubiquitinated Ribosome / タイプ: RIBOSOME 詳細: K63 ubiquitin modified yeast translocating ribosome under oxidative stress Entity ID: #1-#75 / 由来: NATURAL |
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分子量 | 実験値: NO |
由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
緩衝液 | pH: 7.5 |
試料 | 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: COPPER / グリッドのタイプ: Quantifoil R2/1 |
急速凍結 | 凍結剤: ETHANE |
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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 |
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顕微鏡 | モデル: FEI TITAN KRIOS |
電子銃 | 電子線源: ![]() |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD |
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 | 電子線照射量: 25 e/Å2 / 検出モード: INTEGRATING フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON II (4k x 4k) 実像数: 5243 |
画像スキャン | 動画フレーム数/画像: 7 / 利用したフレーム数/画像: 1-7 |
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解析
ソフトウェア |
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EMソフトウェア |
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | ||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: C1 (非対称) | ||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 87939 / 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 | プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / Target criteria: correlation coefficient | ||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | PDB-ID: 6GQ1 Accession code: 6GQ1 / Source name: PDB / タイプ: experimental model | ||||||||||||||||||||||||
精密化 | 交差検証法: NONE 立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2 | ||||||||||||||||||||||||
原子変位パラメータ | Biso mean: 157.13 Å2 | ||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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