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万見
- PDB-8ehq: Mycobacterium tuberculosis paused transcription complex with Baci... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8ehq
タイトルMycobacterium tuberculosis paused transcription complex with Bacillus subtilis NusG
要素
  • (DNA (38-MER)) x 2
  • (DNA-directed RNA polymerase subunit ...) x 4
  • RNA (29-MER)
  • Transcription termination/antitermination protein NusG
キーワードTRANSCRIPTION / Transcription elongation RNA polymerase pausing NusG cryo-EM
機能・相同性
機能・相同性情報


Antimicrobial action and antimicrobial resistance in Mtb / transcription elongation-coupled chromatin remodeling / DNA-directed RNA polymerase complex / peptidoglycan-based cell wall / regulation of DNA-templated transcription elongation / transcription antitermination / DNA-templated transcription termination / ribonucleoside binding / DNA-directed 5'-3' RNA polymerase activity / DNA-directed RNA polymerase ...Antimicrobial action and antimicrobial resistance in Mtb / transcription elongation-coupled chromatin remodeling / DNA-directed RNA polymerase complex / peptidoglycan-based cell wall / regulation of DNA-templated transcription elongation / transcription antitermination / DNA-templated transcription termination / 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 / plasma membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
: / Transcription antitermination protein, NusG / Transcription antitermination protein, NusG, bacteria, conserved site / Transcription termination factor nusG signature. / NusG-like / Transcription termination factor nusG / NusG, N-terminal / In Spt5p, this domain may confer affinity for Spt4p. It possesses a RNP-like fold. / NusG, N-terminal domain superfamily / DNA-directed RNA polymerase, omega subunit ...: / Transcription antitermination protein, NusG / Transcription antitermination protein, NusG, bacteria, conserved site / Transcription termination factor nusG signature. / NusG-like / Transcription termination factor nusG / NusG, N-terminal / In Spt5p, this domain may confer affinity for Spt4p. It possesses a RNP-like fold. / NusG, N-terminal domain superfamily / DNA-directed RNA polymerase, omega subunit / DNA-directed RNA polymerase, subunit beta-prime, bacterial type / DNA-directed RNA polymerase, beta subunit, external 1 domain superfamily / 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 / RPB6/omega subunit-like superfamily / RNA polymerase Rpb1, clamp domain superfamily / RNA polymerase Rpb2, domain 2 superfamily / RNA polymerase Rpb1, domain 3 / RNA polymerase Rpb1, domain 3 / DNA-directed RNA polymerase, subunit beta-prime / RNA polymerase Rpb1, domain 1 / RNA polymerase Rpb1, domain 1 / 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 / RNA polymerase, alpha subunit / RNA polymerase Rpb1, domain 5 / RNA polymerase Rpb1, domain 4 / RNA polymerase Rpb1, domain 2 / RNA polymerase Rpb1, domain 5 / 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 / 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 / KOW (Kyprides, Ouzounis, Woese) motif. / Translation protein SH3-like domain superfamily / KOW motif / KOW / Ribosomal protein L2, domain 2
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA / DNA (> 10) / RNA / RNA (> 10) / DNA-directed RNA polymerase subunit omega / DNA-directed RNA polymerase subunit beta' / DNA-directed RNA polymerase subunit beta / DNA-directed RNA polymerase subunit alpha / Transcription termination/antitermination protein NusG
類似検索 - 構成要素
生物種Mycobacterium tuberculosis H37Rv (結核菌)
Bacillus subtilis subsp. subtilis str. 168 (枯草菌)
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 Å
データ登録者Vishwakarma, R.K. / Murakami, K.S.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM131860 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM098399 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2023
タイトル: Allosteric mechanism of transcription inhibition by NusG-dependent pausing of RNA polymerase.
著者: Rishi K Vishwakarma / M Zuhaib Qayyum / Paul Babitzke / Katsuhiko S Murakami /
要旨: NusG is a transcription elongation factor that stimulates transcription pausing in Gram+ bacteria including by sequence-specific interaction with a conserved pause-inducing TTNTTT motif found in the ...NusG is a transcription elongation factor that stimulates transcription pausing in Gram+ bacteria including by sequence-specific interaction with a conserved pause-inducing TTNTTT motif found in the non-template DNA (ntDNA) strand within the transcription bubble. To reveal the structural basis of NusG-dependent pausing, we determined a cryo-EM structure of a paused transcription complex (PTC) containing RNA polymerase (RNAP), NusG, and the TTNTTT motif in the ntDNA strand. The interaction of NusG with the ntDNA strand rearranges the transcription bubble by positioning three consecutive T residues in a cleft between NusG and the β-lobe domain of RNAP. We revealed that the RNAP swivel module rotation (swiveling), which widens (swiveled state) and narrows (non-swiveled state) a cleft between NusG and the β-lobe, is an intrinsic motion of RNAP and is directly linked to trigger loop (TL) folding, an essential conformational change of all cellular RNAPs for the RNA synthesis reaction. We also determined cryo-EM structures of RNAP escaping from the paused transcription state. These structures revealed the NusG-dependent pausing mechanism by which NusG-ntDNA interaction inhibits the transition from swiveled to non-swiveled states, thereby preventing TL folding and RNA synthesis allosterically. This motion is also reduced by the formation of an RNA hairpin within the RNA exit channel. Thus, the pause half-life can be modulated by the strength of the NusG-ntDNA interaction and/or the stability of the RNA hairpin. NusG residues that interact with the TTNTTT motif are widely conserved in bacteria, suggesting that NusG-dependent pausing is widespread.
履歴
登録2022年9月14日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年2月1日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年2月22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_ASTM / _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.identifier_ORCID
改定 1.22024年6月19日Group: Data collection / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond

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構造の表示

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'
E: DNA-directed RNA polymerase subunit omega
G: Transcription termination/antitermination protein NusG
T: DNA (38-MER)
N: DNA (38-MER)
R: RNA (29-MER)
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)418,76912
ポリマ－418,6149
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: 電子顕微鏡法
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

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

#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: 37745.328 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Mycobacterium tuberculosis H37Rv (結核菌)
株: ATCC 25618 / H37Rv / 遺伝子: rpoA, Rv3457c, MTCY13E12.10c / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P9WGZ1, 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: 130018.828 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Mycobacterium tuberculosis H37Rv (結核菌)
株: ATCC 25618 / H37Rv / 遺伝子: rpoB, Rv0667, MTCI376.08c / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P9WGY9, 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: 146968.969 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Mycobacterium tuberculosis H37Rv (結核菌)
株: ATCC 25618 / H37Rv / 遺伝子: rpoC, Rv0668, MTCI376.07c / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P9WGY7, 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: 11851.140 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Mycobacterium tuberculosis H37Rv (結核菌)
株: ATCC 25618 / H37Rv / 遺伝子: rpoZ, Rv1390, MTCY21B4.07 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P9WGY5, DNA-directed RNA polymerase

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DNA鎖 , 2種, 2分子 TN

#6: DNA鎖 DNA (38-MER)


分子量: 12180.794 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#7: DNA鎖 DNA (38-MER)


分子量: 12248.812 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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タンパク質 / RNA鎖 , 2種, 2分子 GR

#5: タンパク質 Transcription termination/antitermination protein NusG


分子量: 20154.135 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Bacillus subtilis subsp. subtilis str. 168 (枯草菌)
株: 168 / 遺伝子: nusG, BSU01010 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: Q06795
#8: RNA鎖 RNA (29-MER)


分子量: 9700.808 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, 3分子

#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
#10: 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

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかN

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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

構成要素名称: Paused transcription complex with NusG / タイプ: COMPLEX
詳細: It contains M. tuberculosis RNA polymerase subunits and B. subtilis NusG
Entity ID: #1-#8 / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Mycobacterium tuberculosis H37Rv (結核菌)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
緩衝液pH: 7.9
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
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 283 K
詳細: Blot for 4-5 seconds before plunging in liquid 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
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: OTHER
電子レンズモード: OTHER / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 750 nm
撮影電子線照射量: 45 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
phenix.real_space_refine1.20.1_4487精密化
PHENIX1.20.1_4487精密化
EMソフトウェア名称: cryoSPARC / カテゴリ: CTF補正
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 110849 / 対称性のタイプ: POINT
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: 60.65 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.004126490
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.565236350
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.04364161
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00574407
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d14.92374444

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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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万見 (Yorodumi)

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  • 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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