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- PDB-6ymw: Cryo-EM structure of yeast mitochondrial RNA polymerase transcrip... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6ymw
タイトルCryo-EM structure of yeast mitochondrial RNA polymerase transcription initiation complex
要素
  • Chains: N
  • Chains: T
  • DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial
  • Mitochondrial transcription factor 1
  • RNA (pppGpG)
キーワードTRANSCRIPTION / gene transcription / polymerase / RDRP / MTF1 / RPO41 / POLRMT / mtRNAP / DNA / transcription initiation / RNA polymerase / mitochondria
機能・相同性
機能・相同性情報


Mitochondrial transcription initiation / mitochondrial DNA-directed RNA polymerase complex / mitochondrial promoter sequence-specific DNA binding / mitochondrial transcription factor activity / transcription initiation at mitochondrial promoter / mitochondrial transcription / mitochondrial genome maintenance / DNA primase activity / DNA replication, synthesis of primer / positive regulation of DNA-templated transcription, elongation ...Mitochondrial transcription initiation / mitochondrial DNA-directed RNA polymerase complex / mitochondrial promoter sequence-specific DNA binding / mitochondrial transcription factor activity / transcription initiation at mitochondrial promoter / mitochondrial transcription / mitochondrial genome maintenance / DNA primase activity / DNA replication, synthesis of primer / positive regulation of DNA-templated transcription, elongation / mitochondrial nucleoid / 転移酵素; 一炭素原子の基を移すもの; メチル基を移すもの / methyltransferase activity / mitochondrial intermembrane space / DNA-directed 5'-3' RNA polymerase activity / DNA-directed RNA polymerase / methylation / mitochondrial matrix / mitochondrion / DNA binding / RNA binding / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Mitochondrial transcription factor Mtf1 / DNA-directed RNA polymerase, helix hairpin domain superfamily / DNA-directed RNA polymerase, N-terminal / DNA-directed RNA polymerase, N-terminal domain superfamily / DNA-directed RNA polymerase N-terminal / Bacteriophage-type RNA polymerase family active site signature 1. / DNA-directed RNA polymerase N-terminal / DNA-directed RNA polymerase, phage-type / : / DNA-dependent RNA polymerase ...Mitochondrial transcription factor Mtf1 / DNA-directed RNA polymerase, helix hairpin domain superfamily / DNA-directed RNA polymerase, N-terminal / DNA-directed RNA polymerase, N-terminal domain superfamily / DNA-directed RNA polymerase N-terminal / Bacteriophage-type RNA polymerase family active site signature 1. / DNA-directed RNA polymerase N-terminal / DNA-directed RNA polymerase, phage-type / : / DNA-dependent RNA polymerase / Bacteriophage-type RNA polymerase family active site signature 2. / rRNA adenine dimethylase-like, C-terminal / Ribosomal RNA adenine methyltransferase KsgA/Erm / Ribosomal RNA adenine dimethylase / rRNA adenine N(6)-methyltransferase family profile. / S-adenosyl-L-methionine-dependent methyltransferase superfamily / DNA/RNA polymerase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-P5E / DNA / DNA (> 10) / RNA / DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial / Mitochondrial transcription factor 1
類似検索 - 構成要素
生物種Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母)
synthetic construct (人工物)
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: 3.71 Å
データ登録者Das, K. / Patel, S.S.
資金援助 ベルギー, 1件
組織認可番号国
KU LeuvenKU Leuven start-up grant ベルギー
引用ジャーナル: Mol Cell / 年: 2021
タイトル: Cryo-EM Structures Reveal Transcription Initiation Steps by Yeast Mitochondrial RNA Polymerase.
著者: Brent De Wijngaert / Shemaila Sultana / Anupam Singh / Chhaya Dharia / Hans Vanbuel / Jiayu Shen / Daniel Vasilchuk / Sergio E Martinez / Eaazhisai Kandiah / Smita S Patel / Kalyan Das /
要旨: Mitochondrial RNA polymerase (mtRNAP) is crucial in cellular energy production, yet understanding of mitochondrial DNA transcription initiation lags that of bacterial and nuclear DNA transcription. ...Mitochondrial RNA polymerase (mtRNAP) is crucial in cellular energy production, yet understanding of mitochondrial DNA transcription initiation lags that of bacterial and nuclear DNA transcription. We report structures of two transcription initiation intermediate states of yeast mtRNAP that explain promoter melting, template alignment, DNA scrunching, abortive synthesis, and transition into elongation. In the partially melted initiation complex (PmIC), transcription factor MTF1 makes base-specific interactions with flipped non-template (NT) nucleotides "AAGT" at -4 to -1 positions of the DNA promoter. In the initiation complex (IC), the template in the expanded 7-mer bubble positions the RNA and NTP analog UTPαS, while NT scrunches into an NT loop. The scrunched NT loop is stabilized by the centrally positioned MTF1 C-tail. The IC and PmIC states coexist in solution, revealing a dynamic equilibrium between two functional states. Frequent scrunching/unscruching transitions and the imminent steric clashes of the inflating NT loop and growing RNA:DNA with the C-tail explain abortive synthesis and transition into elongation.
履歴
登録2020年4月10日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02020年12月9日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12020年12月16日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title ..._citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name
改定 1.22021年2月3日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.year
改定 1.32023年10月18日Group: Data collection / Database references / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / em_3d_fitting_list / pdbx_database_related / pdbx_initial_refinement_model
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession ..._database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type

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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-10846
  • 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
B: Mitochondrial transcription factor 1
A: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial
N: Chains: N
T: Chains: T
C: RNA (pppGpG)
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)206,0607
ポリマ－205,5355
非ポリマー5252
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: light scattering, Dynamic Light Scattering
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area14100 Å2
ΔGint-70 kcal/mol
Surface area60590 Å2
手法PISA

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要素

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タンパク質 , 2種, 2分子 BA

#1: タンパク質 Mitochondrial transcription factor 1 / Mitochondrial transcription factor mtTFB / Mitochondrial-specificity factor / RF1023


分子量: 41151.203 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) (パン酵母)
株: ATCC 204508 / S288c / 遺伝子: MTF1, YMR228W, YM9959.10 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
参照: UniProt: P14908, 転移酵素; 一炭素原子の基を移すもの; メチル基を移すもの
#2: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial


分子量: 143282.656 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) (パン酵母)
株: ATCC 204508 / S288c / 遺伝子: RPO41, YFL036W / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P13433, DNA-directed RNA polymerase

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DNA鎖 , 2種, 2分子 NT

#3: DNA鎖 Chains: N


分子量: 10248.671 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 詳細: 15S mitochondria
由来: (合成) Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母)
#4: DNA鎖 Chains: T


分子量: 10047.511 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 詳細: 15S mitochondria
由来: (合成) Saccharomyces cerevisiae S288C (パン酵母)

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RNA鎖 , 1種, 1分子 C

#5: RNA鎖 RNA (pppGpG)


分子量: 805.413 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)

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非ポリマー , 2種, 2分子

#6: 化合物 ChemComp-P5E / [[(2~{R},3~{S},4~{R},5~{R})-5-[2,4-bis(oxidanylidene)pyrimidin-1-yl]-3,4-bis(oxidanyl)oxolan-2-yl]methoxy-sulfanyl-phosphoryl] phosphono hydrogen phosphate


分子量: 500.207 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C9H15N2O14P3S / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#7: 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Y

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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
1mitochondria DNA-dependent RNA polymerase pre-initiation complexCOMPLEX#1-#50MULTIPLE SOURCES
2mitochondria DNA-dependent RNA polymerase pre-initiation complexCOMPLEX#1-#21RECOMBINANT
3DNACOMPLEX#3-#41RECOMBINANT
4RNA (pppGpG)COMPLEX#51RECOMBINANT
分子量値: 0.202 MDa / 実験値: NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)4932
33Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)4932
44synthetic construct (人工物)32630
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22Escherichia coli (大腸菌)562
33synthetic construct (人工物)32630
44synthetic construct (人工物)32630
緩衝液pH: 7
詳細: 50mM Bis-tris propane, 100mM NaCl, 5mM MgCl2, 1mM EDTA, 2mM DTT
試料濃度: 1 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結装置: LEICA EM GP / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 95 % / 凍結前の試料温度: 8 K / 詳細: 5 uL sample; back blotting for 12 -14 second

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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（公称値）: 165000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 22000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 7000 nm / Calibrated defocus min: 5500 nm / 最大 デフォーカス（補正後）: 26000 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 70 µm / アライメント法: COMA FREE
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: 6 sec. / 電子線照射量: 61 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: 1 / 実像数: 3500
電子光学装置エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV
画像スキャン動画フレーム数/画像: 50

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1RELION3.08粒子像選択
2EPU2.6.1画像取得
7Cootモデルフィッティング
9RELION3.08初期オイラー角割当
10RELION3.08最終オイラー角割当
11RELION3.08分類
12RELION3.08３次元再構成
13PHENIX1.16モデル精密化
CTF補正タイプ: NONE
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.71 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 62807 / 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: Coorelation coefficu=ient / 詳細: Realspace refinement
原子モデル構築

3D fitting-ID: 1 / Source name: PDB / タイプ: experimental model

IDPDB-IDPDB chain-IDAccession codeInitial refinement model-ID
11I4W

1i4w

A1I4W1
26YMV

6ymv

6YMV2
精密化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: 55.32 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.007911731
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.055416141
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.07291773
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00491845
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d20.31576826

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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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  • 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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