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- PDB-8que: Structure of the Bacteriophage PhiKZ non-virion RNA Polymerase bo... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8que
タイトルStructure of the Bacteriophage PhiKZ non-virion RNA Polymerase bound to DNA and RNA
要素
  • (DNA) x 3
  • DNA-directed RNA polymerase
  • PHIKZ055
  • PHIKZ068
  • PHIKZ074
  • PHIKZ123
  • RNA
キーワードRNA BINDING PROTEIN / PhiKZ / nvRNAP / RNA / DNA / transcription
機能・相同性: / DNA / DNA (> 10) / RNA / PHIKZ123 / PHIKZ074 / PHIKZ068 / PHIKZ055
機能・相同性情報
生物種Pseudomonas phage phiKZ (ファージ)
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: 3.3 Å
データ登録者de Martin Garrido, N. / Yakunina, M. / Aylett, C.H.S.
資金援助 英国, 2件
組織認可番号国
Wellcome Trust206212/Z/17/A 英国
Royal Society206212/Z/17/A 英国
引用
ジャーナル: J Mol Biol / 年: 2024
タイトル: Structure of the Bacteriophage PhiKZ Non-virion RNA Polymerase Transcribing from its Promoter p119L.
著者: Natàlia de Martín Garrido / Chao-Sheng Chen / Kailash Ramlaul / Christopher H S Aylett / Maria Yakunina /
要旨: Bacteriophage ΦKZ (PhiKZ) is the founding member of a family of giant bacterial viruses. It has potential as a therapeutic as its host, Pseudomonas aeruginosa, kills tens of thousands of people ...Bacteriophage ΦKZ (PhiKZ) is the founding member of a family of giant bacterial viruses. It has potential as a therapeutic as its host, Pseudomonas aeruginosa, kills tens of thousands of people worldwide each year. ΦKZ infection is independent of the host transcriptional apparatus; the virus forms a "nucleus", producing a proteinaceous barrier around the ΦKZ genome that excludes the host immune systems. It expresses its own non-canonical multi-subunit non-virion RNA polymerase (nvRNAP), which is imported into its "nucleus" to transcribe viral genes. The ΦKZ nvRNAP is formed by four polypeptides representing homologues of the eubacterial β/β' subunits, and a fifth that is likely to have evolved from an ancestral homologue to σ-factor. We have resolved the structure of the ΦKZ nvRNAP initiating transcription from its cognate promoter, p119L, including previously disordered regions. Our results shed light on the similarities and differences between ΦKZ nvRNAP mechanisms of transcription and those of canonical eubacterial RNAPs and the related non-canonical nvRNAP of bacteriophage AR9.
#1: ジャーナル: IUCrJ / 年: 2026
タイトル: Structure of the bacteriophage PhiKZ non-virion RNA polymerase bound to a p119L open promoter analogue.
著者: Chao Sheng Chen / Natàlia de Martín Garrido / Maria Yakunina / Christopher H S Aylett /
要旨: Bacteriophage ΦKZ (PhiKZ) was the first identified member of a family of massive bacterial viruses. ΦKZ infects Pseudomonas aeruginosa, which kills tens of thousands every year, and it therefore ...Bacteriophage ΦKZ (PhiKZ) was the first identified member of a family of massive bacterial viruses. ΦKZ infects Pseudomonas aeruginosa, which kills tens of thousands every year, and it therefore has potential as a bacteriophage therapy. On infection, ΦKZ forms a `nucleus' to protect its genome by excluding host immune systems. This barrier means that it has had to become independent of the host transcriptional apparatus; it cannot simply recruit the host RNA polymerase (RNAP) to its promoters as it is excluded from the viral DNA, and therefore it expresses and imports its own non-virion RNA polymerase (nvRNAP). The ΦKZ nvRNAP, and related jumbo-phage RNAPs including that from bacteriophage AR9, are particularly noteworthy. Unlike typical viral RNAPs which are formed as only a single subunit, it is a non-canonical multi-subunit RNAP directly related to those from eubacteria, and more distantly eukaryotes and archaea. It encompasses four proteins representing patchwork homologues of the eubacterial β/β' subunits, and a fifth that appears to have evolved from a σ factor, but no homologues of the α or ω subunits required for formation of a catalytically active complex in eubacterial RNAPs. Its mechanism of promoter recognition is also highly divergent; transcription is initiated from a site marked only by a tiny four-base consensus sequence co-located with the start site. We have resolved the structure of the ΦKZ nvRNAP bound to an open analogue of its cognate promoter, p119L, revealing that while the σ-factor-like subunit GP68 is involved in bubble stabilization, the sequence-specific promoter consensus sequence is bound between the lobe of the β-subunit homologue GP123 and the enzymatic core of the complex. Our results shed light on the differences between mechanisms of promoter recognition in the ΦKZ nvRNAP and canonical eubacterial RNAPs, and on the uniquely specialized features of bacteriophage transcriptional apparatuses in general.
履歴
登録2023年10月16日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02024年7月31日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月31日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月31日Data content type: Additional map / Data content type: Additional map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月31日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月31日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月31日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月31日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月31日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月31日Data content type: Additional map / Data content type: Additional map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月31日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月31日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月31日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月31日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月31日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年8月7日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin
Item: _citation.journal_volume / _citation.title / _em_admin.last_update
改定 2.02026年4月1日Group: Atomic model / Data collection ...Atomic model / Data collection / Database references / Polymer sequence / Structure summary
カテゴリ: atom_site / chem_comp_atom ...atom_site / chem_comp_atom / chem_comp_bond / citation / citation_author / em_admin / entity_poly / pdbx_entry_details
Item: _atom_site.group_PDB / _em_admin.last_update ..._atom_site.group_PDB / _em_admin.last_update / _entity_poly.nstd_monomer / _pdbx_entry_details.has_protein_modification
改定 1.12026年4月1日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / EM metadata / Group: Database references / Experimental summary / Other
Data content type: EM metadata / EM metadata ...EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata
カテゴリ: citation / citation_author ...citation / citation_author / em_admin / entity_poly
Data content type: EM metadata / EM metadata / Item: _em_admin.last_update / _entity_poly.nstd_monomer

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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: PHIKZ055
C: DNA-directed RNA polymerase
D: PHIKZ074
E: PHIKZ123
F: DNA
G: DNA
H: RNA
B: PHIKZ068
I: DNA
J: DNA
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)391,56112
ポリマ－391,43010
非ポリマー1312
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: 電子顕微鏡法, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area44010 Å2
ΔGint-272 kcal/mol
Surface area98730 Å2
手法PISA

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要素

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タンパク質 , 5種, 5分子 ACDEB

#1: タンパク質 PHIKZ055


分子量: 57976.605 Da / 分子数: 1 / 変異: N-Terminal-Histidine-Tag / 由来タイプ: 組換発現
詳細: Tetrahedral Zn-CYS binding,Tetrahedral Zn-CYS binding
由来: (組換発現) Pseudomonas phage phiKZ (ファージ)
発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: Q8SDA7
#2: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase


分子量: 78780.453 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Pseudomonas phage phiKZ (ファージ)
発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: DNA-directed RNA polymerase
#3: タンパク質 PHIKZ074


分子量: 77513.461 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Tetrahedral Zn-CYS coordination
由来: (組換発現) Pseudomonas phage phiKZ (ファージ)
発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: Q8SD88
#4: タンパク質 PHIKZ123


分子量: 62959.090 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Pseudomonas phage phiKZ (ファージ)
発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: Q8SD39
#8: タンパク質 PHIKZ068


分子量: 59419.770 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: N-terminus represents docked AlphaFold2 model (CA only); C-terminus built de novo
由来: (組換発現) Pseudomonas phage phiKZ (ファージ)
発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: Q8SD94

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DNA鎖 , 3種, 4分子 FGIJ

#5: DNA鎖 DNA


分子量: 23098.877 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Pseudomonas phage phiKZ (ファージ)
#6: DNA鎖 DNA


分子量: 23058.852 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Pseudomonas phage phiKZ (ファージ) / 参照: GenBank: 29134936
#9: DNA鎖 DNA / 座標モデル: P原子のみ


分子量: 3016.672 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 詳細: DNA - unregistered sequence / 由来: (合成) Pseudomonas phage phiKZ (ファージ)

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RNA鎖 / 非ポリマー , 2種, 3分子 H

#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
#7: RNA鎖 RNA


分子量: 2589.625 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Pseudomonas phage phiKZ (ファージ)

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかN
Has protein modificationN

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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: PhiKZ non-virion RNA polymerase transcribing promoter P119L
タイプ: COMPLEX
詳細: Transcription from 5 bp RNA primer halted by withholding UTP
Entity ID: #1-#7, #9 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.4 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Pseudomonas phage phiKZ (ファージ)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: BL21(DE3) / プラスミド: pET vectors
緩衝液pH: 8
緩衝液成分
ID濃度式Buffer-ID
140 mMTris-Cl1
210 mMMgCl21
35 mMDTT1
試料濃度: 0.1 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: PhiKZ nvRNAP complexes were mixed at 0.1 mg/mL final concentration with the P119L DNA/RNA template at a 1:1 ratio in the presence of 1 mM ATP, CTP and GTP. Reactions were incubated for 30 min at 37 C before use.
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / 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: 278 K
詳細: Settings: -6 blot force, 4 s waiting time and 0.5-1 s blotting time.

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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）: 15000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2900 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1400 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: ZEMLIN TABLEAU
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: 51 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 3092
電子光学装置エネルギーフィルター名称: TFS Selectris X / エネルギーフィルタースリット幅: 10 eV
画像スキャンサンプリングサイズ: 14 µm / 横: 4096 / 縦: 4096

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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詳細 (eV)
1EMAN粒子像選択
2EPU画像取得
4CTFFIND4CTF補正
7UCSF ChimeraモデルフィッティングRigid body
9RELION4初期オイラー角割当
10RELION4最終オイラー角割当
11RELION4分類
12RELION4３次元再構成
13PHENIXモデル精密化Real space refine
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: 1198587
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 39919 / 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: AB INITIO MODEL / 空間: REAL / Target criteria: CC
原子モデル構築
ID 3D fitting-IDSource nameタイプ詳細 (eV)Accession code
11AlphaFoldin silico model
21Otherin silico modelidealised B-DNA
31PDBexperimental model7OGP
41PDBexperimental model7OGR
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00322079
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.50830122
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d11.9963290
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0413326
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0043697

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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)

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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