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- PDB-8u3b: Cryo-EM structure of E. coli NarL-transcription activation comple... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8u3b
タイトルCryo-EM structure of E. coli NarL-transcription activation complex at 3.2A
要素
  • (DNA (69-MER)) x 2
  • (DNA-directed RNA polymerase subunit ...) x 4
  • Nitrate/nitrite response regulator protein NarL
  • RNA (5'-D(*(GTP))-R(P*AP*A)-3')
  • RNA polymerase sigma factor RpoD
キーワードtranscription/DNA / transcription / RNA polymerase / transcription activation / NarL / nitrate-responsive regulator / transcription-DNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


sigma factor antagonist complex / DNA-binding transcription repressor activity / RNA polymerase complex / submerged biofilm formation / cellular response to cell envelope stress / bacterial-type RNA polymerase core enzyme binding / cytosolic DNA-directed RNA polymerase complex / regulation of DNA-templated transcription initiation / sigma factor activity / bacterial-type flagellum assembly ...sigma factor antagonist complex / DNA-binding transcription repressor activity / RNA polymerase complex / submerged biofilm formation / cellular response to cell envelope stress / bacterial-type RNA polymerase core enzyme binding / cytosolic DNA-directed RNA polymerase complex / regulation of DNA-templated transcription initiation / sigma factor activity / bacterial-type flagellum assembly / phosphorelay signal transduction system / bacterial-type flagellum-dependent cell motility / nitrate assimilation / transcription elongation factor complex / regulation of DNA-templated transcription elongation / transcription antitermination / DNA-templated transcription initiation / protein-DNA complex / cell motility / ribonucleoside binding / DNA-directed 5'-3' RNA polymerase activity / DNA-directed RNA polymerase / response to heat / protein-containing complex assembly / intracellular iron ion homeostasis / protein dimerization activity / transcription cis-regulatory region binding / response to antibiotic / negative regulation of DNA-templated transcription / regulation of DNA-templated transcription / magnesium ion binding / DNA binding / zinc ion binding / ATP binding / identical protein binding / membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
LuxR-type HTH domain signature. / LuxR-type HTH domain profile. / Transcription regulator LuxR, C-terminal / Bacterial regulatory proteins, luxR family / helix_turn_helix, Lux Regulon / Transcriptional regulatory protein WalR-like / RNA polymerase sigma factor 70, non-essential domain / Sigma-70, non-essential region / RNA polymerase sigma factor 70, region 1.1 / Sigma-70 factor, region 1.1 superfamily ...LuxR-type HTH domain signature. / LuxR-type HTH domain profile. / Transcription regulator LuxR, C-terminal / Bacterial regulatory proteins, luxR family / helix_turn_helix, Lux Regulon / Transcriptional regulatory protein WalR-like / RNA polymerase sigma factor 70, non-essential domain / Sigma-70, non-essential region / RNA polymerase sigma factor 70, region 1.1 / Sigma-70 factor, region 1.1 superfamily / Sigma-70 factor, region 1.1 / Signal transduction response regulator, C-terminal effector / Sigma-70 factors family signature 1. / RNA polymerase sigma factor RpoD, C-terminal / RNA polymerase sigma factor RpoD / : / RNA polymerase sigma-70 region 1.2 / Sigma-70 factor, region 1.2 / RNA polymerase sigma-70 region 3 / Sigma-70 region 3 / Sigma-70 factors family signature 2. / RNA polymerase sigma-70 / RNA polymerase sigma-70 region 4 / Sigma-70, region 4 / RNA polymerase sigma-70 region 2 / RNA polymerase sigma-70 like domain / Sigma-70 region 2 / RNA polymerase sigma factor, region 2 / RNA polymerase sigma factor, region 3/4-like / Response regulator receiver domain / cheY-homologous receiver domain / Signal transduction response regulator, receiver domain / Response regulatory domain profile. / CheY-like 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 beta subunit, bacterial-type / DNA-directed RNA polymerase, alpha subunit / RNA polymerase Rpb6 / RNA polymerase, subunit omega/Rpo6/RPB6 / RPB6/omega subunit-like superfamily / RNA polymerase Rpb6 / RNA polymerase Rpb1, domain 3 superfamily / RNA polymerase Rpb1, clamp domain superfamily / RNA polymerase Rpb2, domain 2 superfamily / DNA-directed RNA polymerase, subunit beta-prime / RNA polymerase Rpb1, domain 3 / RNA polymerase Rpb1, domain 3 / RNA polymerase Rpb1, domain 1 / RNA polymerase Rpb1, domain 1 / RNA polymerase, beta subunit, protrusion / RNA polymerase beta subunit / 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, N-terminal / RNA polymerase Rpb1, funnel domain superfamily / RNA polymerase I subunit A N-terminus / 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 Rpb2, domain 2 / DNA-directed RNA polymerase, insert domain superfamily / RNA polymerase Rpb2, domain 2 / RNA polymerase, RBP11-like subunit / 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 / Winged helix-like DNA-binding domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA / DNA (> 10) / RNA / RNA polymerase sigma factor RpoD / DNA-directed RNA polymerase subunit alpha / DNA-directed RNA polymerase subunit omega / DNA-directed RNA polymerase subunit beta' / DNA-directed RNA polymerase subunit beta / Nitrate/nitrite response regulator protein NarL
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (大腸菌)
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: 3.23 Å
データ登録者Liu, B. / Kompaniiets, D. / Wang, D.
資金援助1件
組織認可番号国
Not funded
引用ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2024
タイトル: Structural basis for transcription activation by the nitrate-responsive regulator NarL.
著者: Dmytro Kompaniiets / Lina He / Dong Wang / Wei Zhou / Yang Yang / Yangbo Hu / Bin Liu /
要旨: Transcription activation is a crucial step of regulation during transcription initiation and a classic check point in response to different stimuli and stress factors. The Escherichia coli NarL is a ...Transcription activation is a crucial step of regulation during transcription initiation and a classic check point in response to different stimuli and stress factors. The Escherichia coli NarL is a nitrate-responsive global transcription factor that controls the expression of nearly 100 genes. However, the molecular mechanism of NarL-mediated transcription activation is not well defined. Here we present a cryo-EM structure of NarL-dependent transcription activation complex (TAC) assembled on the yeaR promoter at 3.2 Å resolution. Our structure shows that the NarL dimer binds at the -43.5 site of the promoter DNA with its C-terminal domain (CTD) not only binding to the DNA but also making interactions with RNA polymerase subunit alpha CTD (αCTD). The key role of these NarL-mediated interactions in transcription activation was further confirmed by in vivo and in vitro transcription assays. Additionally, the NarL dimer binds DNA in a different plane from that observed in the structure of class II TACs. Unlike the canonical class II activation mechanism, NarL does not interact with σ4, while RNAP αCTD is bound to DNA on the opposite side of NarL. Our findings provide a structural basis for detailed mechanistic understanding of NarL-dependent transcription activation on yeaR promoter and reveal a potentially novel mechanism of transcription activation.
履歴
登録2023年9月7日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02024年1月17日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年1月24日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title
改定 1.22024年2月21日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last

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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
F: RNA polymerase sigma factor RpoD
G: Nitrate/nitrite response regulator protein NarL
H: Nitrate/nitrite response regulator protein NarL
1: DNA (69-MER)
2: DNA (69-MER)
3: RNA (5'-D(*(GTP))-R(P*AP*A)-3')
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)523,31414
ポリマ－523,15911
非ポリマー1553
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_555x,y,z1

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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: 36558.680 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 遺伝子: rpoA, pez, phs, sez, b3295, JW3257 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A7Z4, 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: 150820.875 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌)
遺伝子: rpoB, groN, nitB, rif, ron, stl, stv, tabD, b3987, JW3950
発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A8V2, 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: 155366.781 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 遺伝子: rpoC, tabB, b3988, JW3951 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A8T7, 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: 10249.547 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 遺伝子: rpoZ, b3649, JW3624 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A800, DNA-directed RNA polymerase

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タンパク質 , 2種, 3分子 FGH

#5: タンパク質 RNA polymerase sigma factor RpoD / Sigma-70


分子量: 72206.266 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 遺伝子: rpoD, alt, b3067, JW3039 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P00579
#6: タンパク質 Nitrate/nitrite response regulator protein NarL


分子量: 8903.552 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 遺伝子: narL, frdR, b1221, JW1212 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0AF28

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DNA鎖 , 2種, 2分子 12

#7: DNA鎖 DNA (69-MER)


分子量: 21307.693 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Escherichia coli (大腸菌)
#8: DNA鎖 DNA (69-MER)


分子量: 21164.541 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Escherichia coli (大腸菌)

-
RNA鎖 , 1種, 1分子 3

#9: RNA鎖 RNA (5'-D(*(GTP))-R(P*AP*A)-3')


分子量: 1118.619 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Escherichia coli (大腸菌)

-
非ポリマー , 2種, 3分子

#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 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#11: 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 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION

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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

構成要素名称: E. coli NarL transcription activation complex on the yeaR promoter
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#9 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.625 MDa / 実験値: YES
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 8
試料濃度: 15 mg/ml / 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 / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
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: 290 K

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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）: 130000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 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
最低温度: 77 K
撮影平均露光時間: 2 sec. / 電子線照射量: 42 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 8727
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV
画像スキャン横: 5769 / 縦: 4092

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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
1cryoSPARC粒子像選択
2EPU画像取得
4cryoSPARCCTF補正
9cryoSPARC初期オイラー角割当
10cryoSPARC最終オイラー角割当
12cryoSPARC３次元再構成
13PHENIX1.18.2_3874:モデル精密化
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: 2554259
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.23 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 104500 / アルゴリズム: SIMULTANEOUS ITERATIVE (SIRT) / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: OTHER / 空間: REAL
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.01134065
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.88946577
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d16.885636
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0525313
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0055585

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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://pdbjlvh1.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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