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- PDB-9r96: Cryo-EM structure of the human mitochondrial RNA polymerase trans... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9r96
タイトルCryo-EM structure of the human mitochondrial RNA polymerase transcription initiation complex (POLRMT/TFAM/TFB2M/DNA/RNA) with a slipped 3-mer RNA (pppGpGpA) and GTP poised for catalysis (slipped pre-IC4)
要素
  • DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial
  • Dimethyladenosine transferase 2, mitochondrial
  • Non-template strand DNA (56-MER)
  • RNA (5'-D(*(GTP))-R(P*GP*(3DA))-3')
  • Transcription factor A, mitochondrial
  • template strand DNA (56-MER)
キーワードTRANSCRIPTION / POLRMT / TFB2M / TFAM / initiation / transcription initiation / polymerase / h-mtRNAP / y-mtRNAP / mtRNAP / RNA / DNA / RNAP / RNA polymerase / mitochondria / mitochondrial DNA / slippage
機能・相同性
機能・相同性情報


rRNA (adenine-N6-)-methyltransferase activity / Mitochondrial transcription initiation / mitochondrial DNA-directed RNA polymerase complex / mitochondrial transcription factor activity / mitochondrial promoter sequence-specific DNA binding / mitochondrial respiratory chain complex assembly / transcription initiation at mitochondrial promoter / rRNA (adenine-N6,N6-)-dimethyltransferase activity / Strand-asynchronous mitochondrial DNA replication / mitochondrial DNA replication ...rRNA (adenine-N6-)-methyltransferase activity / Mitochondrial transcription initiation / mitochondrial DNA-directed RNA polymerase complex / mitochondrial transcription factor activity / mitochondrial promoter sequence-specific DNA binding / mitochondrial respiratory chain complex assembly / transcription initiation at mitochondrial promoter / rRNA (adenine-N6,N6-)-dimethyltransferase activity / Strand-asynchronous mitochondrial DNA replication / mitochondrial DNA replication / mitochondrial transcription / rRNA methylation / DNA binding, bending / mitochondrial nucleoid / heat shock protein binding / response to nutrient / Mitochondrial protein degradation / 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 / Transcriptional activation of mitochondrial biogenesis / transcription coactivator binding / DNA-directed RNA polymerase / DNA-directed RNA polymerase activity / 3'-5'-RNA exonuclease activity / sequence-specific DNA binding / response to hypoxia / transcription cis-regulatory region binding / mitochondrial matrix / chromatin binding / regulation of transcription by RNA polymerase II / positive regulation of DNA-templated transcription / protein-containing complex / mitochondrion / RNA binding / nucleus / cytosol
類似検索 - 分子機能
: / 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. ...: / 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. / Ribosomal RNA adenine methylase transferase, N-terminal / Ribosomal RNA adenine dimethylases / Ribosomal RNA adenine methyltransferase KsgA/Erm / Ribosomal RNA adenine dimethylase / rRNA adenine N(6)-methyltransferase family profile. / HMG-box domain / HMG (high mobility group) box / HMG boxes A and B DNA-binding domains profile. / high mobility group / High mobility group box domain / High mobility group box domain superfamily / Tetratricopeptide-like helical domain superfamily / S-adenosyl-L-methionine-dependent methyltransferase superfamily / DNA/RNA polymerase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / DNA / DNA (> 10) / RNA / DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial / Transcription factor A, mitochondrial / Dimethyladenosine transferase 2, mitochondrial
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
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: 3.1 Å
データ登録者Goovaerts, Q. / Shen, J. / Ajjugal, Y. / De Wijngaert, B. / Patel, S.S. / Das, K.
資金援助 ベルギー, 1件
組織認可番号国
Research Foundation - Flanders (FWO)1162825N ベルギー
引用ジャーナル: Mol Cell / 年: 2025
タイトル: Human mitochondrial RNA polymerase structures reveal transcription start site and slippage mechanism.
著者: Jiayu Shen / Quinten Goovaerts / Yogeeshwar Ajjugal / Brent De Wijngaert / Kalyan Das / Smita S Patel /
要旨: Transcription of the human mitochondrial DNA is initiated by POLRMT and initiation factors mitochondrial transcription factor A (TFAM) and mitochondrial transcription factor B2 (TFB2M). We present ...Transcription of the human mitochondrial DNA is initiated by POLRMT and initiation factors mitochondrial transcription factor A (TFAM) and mitochondrial transcription factor B2 (TFB2M). We present cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures of three transcription initiation intermediates (pre-catalytic IC3 [pre-IC3], slipped-IC3, and slipped pre-IC4) catalyzing RNA synthesis by normal and slippage pathways with fully resolved transcription bubbles and RNA transcripts starting from the +1 or -1 position. The structural and biochemical studies reveal mechanisms of promoter melting, start site selection, and slippage synthesis. Promoter melting begins at -4 with base-specific interactions of template -4 and -3 guanines with POLRMT and non-template -1 adenine with TFB2M. The NT-stabilizing loop (KLDPRSGGVIKPP) and Y209 of TFB2M and W1026 of POLRMT interact with the non-template strand to guide initiation from the +1 start site. The -1 position is not an alternative start site but supports slippage initiation by base-pairing with a slipped or rebound 2-nt RNA. Cryo-EM resolved additional apo and dimeric complexes whose populations may regulate transcription initiation.
履歴
登録2025年5月19日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02025年7月30日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年8月6日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
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_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name / _em_admin.last_update
改定 1.22025年9月3日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _em_admin.last_update

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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, mitochondrial
N: Non-template strand DNA (56-MER)
T: template strand DNA (56-MER)
B: Dimethyladenosine transferase 2, mitochondrial
R: RNA (5'-D(*(GTP))-R(P*GP*(3DA))-3')
C: Transcription factor A, mitochondrial
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)237,3478
ポリマ－236,7996
非ポリマー5472
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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タンパク質 , 3種, 3分子 ABC

#1: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial / MtRPOL


分子量: 134632.344 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: POLRMT / プラスミド: pPROEXHTB / 発現宿主: Escherichia coli BL21 (大腸菌) / Variant (発現宿主): CodonPlus RIL / 参照: UniProt: O00411, DNA-directed RNA polymerase
#4: タンパク質 Dimethyladenosine transferase 2, mitochondrial / Hepatitis C virus NS5A-transactivated protein 5 / HCV NS5A-transactivated protein 5 / Mitochondrial ...Hepatitis C virus NS5A-transactivated protein 5 / HCV NS5A-transactivated protein 5 / Mitochondrial 12S rRNA dimethylase 2 / Mitochondrial transcription factor B2 / h-mtTFB / h-mtTFB2 / hTFB2M / mtTFB2 / S-adenosylmethionine-6-N' / N'-adenosyl(rRNA) dimethyltransferase 2


分子量: 38901.309 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: TFB2M, NS5ATP5 / プラスミド: pT7TEV-HMBP4 / 発現宿主: Escherichia coli B (大腸菌) / Variant (発現宿主): ArcticExpress
参照: UniProt: Q9H5Q4, 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
#6: タンパク質 Transcription factor A, mitochondrial / mtTFA / Mitochondrial transcription factor 1 / MtTF1 / Transcription factor 6 / TCF-6 / ...mtTFA / Mitochondrial transcription factor 1 / MtTF1 / Transcription factor 6 / TCF-6 / Transcription factor 6-like 2


分子量: 27637.615 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: TFAM, TCF6, TCF6L2 / プラスミド: pPROEXHTB / 発現宿主: Escherichia coli BL21 (大腸菌) / Variant (発現宿主): CodonPlus RIL / 参照: UniProt: Q00059

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DNA鎖 , 2種, 2分子 NT

#2: DNA鎖 Non-template strand DNA (56-MER)


分子量: 17486.254 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#3: DNA鎖 template strand DNA (56-MER)


分子量: 17022.959 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)

-
RNA鎖 , 1種, 1分子 R

#5: RNA鎖 RNA (5'-D(*(GTP))-R(P*GP*(3DA))-3')


分子量: 1118.620 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)

-
非ポリマー , 2種, 2分子

#7: 化合物 ChemComp-GTP / GUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE


分子量: 523.180 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H16N5O14P3 / コメント: GTP, エネルギー貯蔵分子*YM
#8: 化合物 ChemComp-MG / MAGNESIUM ION


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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1human mitochondrial RNA polymerase transcription initiation complex (POLRMT/TFAM/TFB2M/DNA/RNA) with a slipped 3-mer RNA (pppGpGpA) and GTP poised for catalysis (slipped pre-IC4)COMPLEX#1-#60RECOMBINANT
2DNA (56-mer)ORGANELLE OR CELLULAR COMPONENT#2-#31RECOMBINANT
3Dimethyladenosine transferase 2, mitochondrialORGANELLE OR CELLULAR COMPONENT#41RECOMBINANT
4Transcription factor A, mitochondrialORGANELLE OR CELLULAR COMPONENT#61RECOMBINANT
5DNA-directed RNA polymerase, mitochondrialORGANELLE OR CELLULAR COMPONENT#11RECOMBINANT
分子量
IDEntity assembly-ID値 (°)実験値
110.24 MDaYES
22
33
44
55
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
21Homo sapiens (ヒト)9606
32Homo sapiens (ヒト)9606
43Homo sapiens (ヒト)9606
44Homo sapiens (ヒト)9606
55Homo sapiens (ヒト)9606
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
21Escherichia coli (大腸菌)562
32synthetic construct (人工物)32630
43Escherichia coli B (大腸菌)37762
54Escherichia coli BL21 (大腸菌)511693
55Escherichia coli BL21 (大腸菌)511693
緩衝液pH: 8
詳細: 30 mM Tris-HCl pH8, 200 mM NaCl, 3 mM DTT, 10 mM MgCl2
試料濃度: 1.2 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: GOLD / 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: 277.15 K
詳細: incubated on the grid for 5 seconds prior to double sided blotting for 3.5 seconds at force 1

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電子顕微鏡撮影

顕微鏡モデル: TFS GLACIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 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）: 1800 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 600 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 20 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: OTHER
撮影電子線照射量: 40 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
電子光学装置エネルギーフィルター名称: TFS Selectris / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV

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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
2EPU3.10.0画像取得
4CTFFINDCTF補正
12Coot３次元再構成
13PHENIX1.19.2_4158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: 3.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 155000 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 102 / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / Target criteria: Correlation Coefficient
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00315365
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.55621253
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d20.5182936
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0362350
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0052359

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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)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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