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- EMDB-1523: Cryo-EM structure of prokaryotic 30S Translation Initiation Complex. -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-1523
タイトルCryo-EM structure of prokaryotic 30S Translation Initiation Complex.
マップデータCryo-EM map of the T.thermophilus 30S Initiation Complex with Initiation Factors IF1 and IF2, the Initiator fMet-tRNA and an mRNA molecule.
試料
  • 試料: Prokaryotic 30S Translation Initiation Complex. T. thermophilus 30S ribosomal subunit complexed with T. thermophilus IF1, T. thermophilus IF2, E. coli fMet-tRNA and mk27 mRNA.
  • 複合体: 30S
  • タンパク質・ペプチド: Translation Initiation Factor IF1
  • タンパク質・ペプチド: Translation Initiation Factor IF2
  • RNA: fMet-tRNAfMet
  • RNA: Messanger RNA
キーワードbacterial translation initiation / protein synthesis / ribosome / electron microscopy / IF1 / IF2 / fMet-tRNA / 30S initiation complex
機能・相同性Translation initiation factor IF-1 / Translation initiation factor IF-2, bacterial-like / translation initiation factor activity
機能・相同性情報
生物種Thermus thermophilus HB8 (バクテリア) / Escherichia coli (大腸菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / ネガティブ染色法 / 解像度: 8.7 Å
データ登録者Simonetti A / Marzi S / Myasnikov AG / Fabbretti A / Yusupov M / Gualerzi CO / Klaholz BP
引用ジャーナル: Nature / 年: 2008
タイトル: Structure of the 30S translation initiation complex.
著者: Angelita Simonetti / Stefano Marzi / Alexander G Myasnikov / Attilio Fabbretti / Marat Yusupov / Claudio O Gualerzi / Bruno P Klaholz /
要旨: Translation initiation, the rate-limiting step of the universal process of protein synthesis, proceeds through sequential, tightly regulated steps. In bacteria, the correct messenger RNA start site ...Translation initiation, the rate-limiting step of the universal process of protein synthesis, proceeds through sequential, tightly regulated steps. In bacteria, the correct messenger RNA start site and the reading frame are selected when, with the help of initiation factors IF1, IF2 and IF3, the initiation codon is decoded in the peptidyl site of the 30S ribosomal subunit by the fMet-tRNA(fMet) anticodon. This yields a 30S initiation complex (30SIC) that is an intermediate in the formation of the 70S initiation complex (70SIC) that occurs on joining of the 50S ribosomal subunit to the 30SIC and release of the initiation factors. The localization of IF2 in the 30SIC has proved to be difficult so far using biochemical approaches, but could now be addressed using cryo-electron microscopy and advanced particle separation techniques on the basis of three-dimensional statistical analysis. Here we report the direct visualization of a 30SIC containing mRNA, fMet-tRNA(fMet) and initiation factors IF1 and GTP-bound IF2. We demonstrate that the fMet-tRNA(fMet) is held in a characteristic and precise position and conformation by two interactions that contribute to the formation of a stable complex: one involves the transfer RNA decoding stem which is buried in the 30S peptidyl site, and the other occurs between the carboxy-terminal domain of IF2 and the tRNA acceptor end. The structure provides insights into the mechanism of 70SIC assembly and rationalizes the rapid activation of GTP hydrolysis triggered on 30SIC-50S joining by showing that the GTP-binding domain of IF2 would directly face the GTPase-activated centre of the 50S subunit.
履歴
登録2008年6月9日-
ヘッダ(付随情報) 公開2008年6月9日-
マップ公開2009年4月1日-
更新2013年12月11日-
現状2013年12月11日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.232454365
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（高さに従い着色）
  • 表面レベル: 0.232454365
  • 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EMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

1523.gif

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_1523.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 6.4 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Cryo-EM map of the T.thermophilus 30S Initiation Complex with Initiation Factors IF1 and IF2, the Initiator fMet-tRNA and an mRNA molecule.
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
3 Å/pix.
x 120 pix.
= 360. Å		3 Å/pix.
x 120 pix.
= 360. Å		3 Å/pix.
x 120 pix.
= 360. Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 3 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル1: 0.23 / ムービー #1: 0.2324544
最小 - 最大-3.71055 - 6.47572
平均 (標準偏差)0.0469111 (±0.39919)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin-60-60-60
サイズ120120120
Spacing120120120
セルA=B=C: 360 Å
α=β=γ: 90 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z333
M x/y/z120120120
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z360.000360.000360.000
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ494949
NX/NY/NZ969696
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS-60-60-60
NC/NR/NS120120120
D min/max/mean-3.7116.4760.047

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Prokaryotic 30S Translation Initiation Complex. T. thermophilus 3...

全体名称: Prokaryotic 30S Translation Initiation Complex. T. thermophilus 30S ribosomal subunit complexed with T. thermophilus IF1, T. thermophilus IF2, E. coli fMet-tRNA and mk27 mRNA.
要素
  • 試料: Prokaryotic 30S Translation Initiation Complex. T. thermophilus 30S ribosomal subunit complexed with T. thermophilus IF1, T. thermophilus IF2, E. coli fMet-tRNA and mk27 mRNA.
  • 複合体: 30S
  • タンパク質・ペプチド: Translation Initiation Factor IF1
  • タンパク質・ペプチド: Translation Initiation Factor IF2
  • RNA: fMet-tRNAfMet
  • RNA: Messanger RNA

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超分子 #1000: Prokaryotic 30S Translation Initiation Complex. T. thermophilus 3...

超分子名称: Prokaryotic 30S Translation Initiation Complex. T. thermophilus 30S ribosomal subunit complexed with T. thermophilus IF1, T. thermophilus IF2, E. coli fMet-tRNA and mk27 mRNA.
タイプ: sample / ID: 1000 / 集合状態: monomer / Number unique components: 5
分子量理論値: 900 KDa

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超分子 #1: 30S

超分子名称: 30S / タイプ: complex / ID: 1 / Name.synonym: Small ribosomal subunit
詳細: Thermus thermophilus 30S subunit purified from tight couple 70S ribosome
組換発現: No / Ribosome-details: ribosome-prokaryote: SSU 30S
由来(天然)生物種: Thermus thermophilus HB8 (バクテリア)
分子量実験値: 850 KDa

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分子 #1: Translation Initiation Factor IF1

分子名称: Translation Initiation Factor IF1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / Name.synonym: IF1 / 詳細: Thermus thermophilus IF1 / コピー数: 1 / 集合状態: monomeric / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Thermus thermophilus HB8 (バクテリア)
分子量理論値: 8.234 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 組換プラスミド: pET30b (Novagen)
配列GO: translation initiation factor activity / InterPro: Translation initiation factor IF-1

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分子 #2: Translation Initiation Factor IF2

分子名称: Translation Initiation Factor IF2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / Name.synonym: IF2 / 詳細: Thermus thermophilus IF2 / コピー数: 1 / 集合状態: monomeric / 組換発現: Yes
由来(天然)生物種: Thermus thermophilus HB8 (バクテリア)
分子量理論値: 63.178 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 組換プラスミド: pET30b (Novagen)
配列GO: translation initiation factor activity
InterPro: Translation initiation factor IF-2, bacterial-like

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分子 #3: fMet-tRNAfMet

分子名称: fMet-tRNAfMet / タイプ: rna / ID: 3 / Name.synonym: fMet-tRNA
詳細: Escherichia coli fMet-tRNAfMet (formylated and aminoacilated in vitro)
分類: TRANSFER / Structure: SINGLE STRANDED / Synthetic?: No
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 25.167 KDa
配列文字列:
CGCGGGGUGG AGCAGCCUGG UAGCUCGUCG GGCUCAUAAC CCGAAGAUCG UCGGUUCAAA UCCGGCCCCC GCAACCA

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分子 #4: Messanger RNA

分子名称: Messanger RNA / タイプ: rna / ID: 4 / Name.synonym: mRNA / 詳細: model mRNA / 分類: OTHER / Structure: SINGLE STRANDED / Synthetic?: Yes
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 8.948 KDa
配列文字列:
GGCAAGGAGG UAAAAAUGAA AAAAAAA

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実験情報

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構造解析

手法ネガティブ染色法, クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度0.5 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
詳細: 10 mM Hepes (pH 7.5), 70 mM NH4Cl, 30 mM KCl, 8 mM MgAc2 and 1 mM DTT
染色タイプ: NEGATIVE / 詳細: no staining, cryo-EM with holey carbon grids
グリッド詳細: 300 mesh Cu/Rh
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内温度: 77 K / 装置: HOMEMADE PLUNGER / 詳細: Vitrification instrument: home-made cryo-plunger / 手法: Blot for 2 seconds before plunging

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TECNAI F20
温度平均: 77 K
アライメント法Legacy - 非点収差: lens astigmatism was corrected at 50,000 times magnification
日付2006年6月22日
撮影カテゴリ: FILM / フィルム・検出器のモデル: KODAK SO-163 FILM / デジタル化 - スキャナー: PRIMESCAN / デジタル化 - サンプリング間隔: 5 µm / 実像数: 80 / 平均電子線量: 20 e/Å2 / Od range: 1.8 / ビット/ピクセル: 16
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系倍率（補正後）: 51484 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 3.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm / 倍率（公称値）: 50000
試料ステージ試料ホルダー: Side entry liquid nitrogen-cooled cryo specimen holder
試料ホルダーモデル: GATAN LIQUID NITROGEN
実験機器
モデル: Tecnai F20 / 画像提供: FEI Company

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画像解析

詳細The particles were selected using a semi-automatic selection program (BOXER from the EMAN package). The selection has been then manually refined.
CTF補正詳細: individual particles
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: OTHER / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 8.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: BKPR / 詳細: exact filtered back-projection / 使用した粒子像数: 32000
最終 角度割当詳細: beta gamma

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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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