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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-29070
タイトルCryo-electron microscopy structure of human mt-SerRS in complex with mt-tRNA(UGA-TL)
マップデータ
試料
  • 複合体: Human mt-SerRS in complex with mt-tRNA(UGA-TL) and SerSA
    • タンパク質・ペプチド: Serine--tRNA ligase, mitochondrial
    • RNA: mt-tRNA(UGA-TL)
  • リガンド: 5'-O-(N-(L-SERYL)-SULFAMOYL)ADENOSINE
キーワードtRNA / SerRS / transcription / ligase-RNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


mitochondrial seryl-tRNA aminoacylation / Mitochondrial tRNA aminoacylation / seryl-tRNA aminoacylation / serine-tRNA ligase / serine-tRNA ligase activity / tRNA binding / mitochondrial matrix / mitochondrion / RNA binding / ATP binding / cytosol
類似検索 - 分子機能
Serine-tRNA ligase, type1 / Serine-tRNA ligase catalytic core domain / Serine-tRNA synthetase, type1, N-terminal domain superfamily / Class I and II aminoacyl-tRNA synthetase, tRNA-binding arm / Aminoacyl-tRNA synthetase, class II (G/ P/ S/T) / tRNA synthetase class II core domain (G, H, P, S and T) / Aminoacyl-tRNA synthetase, class II / Aminoacyl-transfer RNA synthetases class-II family profile. / Class II Aminoacyl-tRNA synthetase/Biotinyl protein ligase (BPL) and lipoyl protein ligase (LPL)
類似検索 - ドメイン・相同性
Serine--tRNA ligase, mitochondrial
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.6 Å
データ登録者Hirschi M / Kuhle B / Doerfel L / Schimmel P / Lander G
資金援助 米国, 4件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM125908 米国
National Institutes of Health/National Institute on Aging (NIH/NIA)AG067594 米国
National Institutes of Health/National Institute on Aging (NIH/NIA)AG061697 米国
National Institutes of Health/Office of the DirectorS10OD021634 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2023
タイトル: Structural basis for a degenerate tRNA identity code and the evolution of bimodal specificity in human mitochondrial tRNA recognition.
著者: Bernhard Kuhle / Marscha Hirschi / Lili K Doerfel / Gabriel C Lander / Paul Schimmel /
要旨: Animal mitochondrial gene expression relies on specific interactions between nuclear-encoded aminoacyl-tRNA synthetases and mitochondria-encoded tRNAs. Their evolution involves an antagonistic ...Animal mitochondrial gene expression relies on specific interactions between nuclear-encoded aminoacyl-tRNA synthetases and mitochondria-encoded tRNAs. Their evolution involves an antagonistic interplay between strong mutation pressure on mtRNAs and selection pressure to maintain their essential function. To understand the molecular consequences of this interplay, we analyze the human mitochondrial serylation system, in which one synthetase charges two highly divergent mtRNA isoacceptors. We present the cryo-EM structure of human mSerRS in complex with mtRNA, and perform a structural and functional comparison with the mSerRS-mtRNA complex. We find that despite their common function, mtRNA and mtRNA show no constrain to converge on shared structural or sequence identity motifs for recognition by mSerRS. Instead, mSerRS evolved a bimodal readout mechanism, whereby a single protein surface recognizes degenerate identity features specific to each mtRNA. Our results show how the mutational erosion of mtRNAs drove a remarkable innovation of intermolecular specificity rules, with multiple evolutionary pathways leading to functionally equivalent outcomes.
履歴
登録2022年12月11日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年8月23日-
マップ公開2023年8月23日-
更新2023年8月23日-
現状2023年8月23日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_29070.png

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_29070.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 27 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.15 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.06
最小 - 最大-0.21106106 - 0.312332
平均 (標準偏差)0.000006627178 (±0.010662936)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ192192192
Spacing192192192
セルA=B=C: 220.79999 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_29070_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_29070_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Human mt-SerRS in complex with mt-tRNA(UGA-TL) and SerSA

全体名称: Human mt-SerRS in complex with mt-tRNA(UGA-TL) and SerSA
要素
  • 複合体: Human mt-SerRS in complex with mt-tRNA(UGA-TL) and SerSA
    • タンパク質・ペプチド: Serine--tRNA ligase, mitochondrial
    • RNA: mt-tRNA(UGA-TL)
  • リガンド: 5'-O-(N-(L-SERYL)-SULFAMOYL)ADENOSINE

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超分子 #1: Human mt-SerRS in complex with mt-tRNA(UGA-TL) and SerSA

超分子名称: Human mt-SerRS in complex with mt-tRNA(UGA-TL) and SerSA
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Serine--tRNA ligase, mitochondrial

分子名称: Serine--tRNA ligase, mitochondrial / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: serine-tRNA ligase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 58.358391 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MAASMARRLW PLLTRRGFRP RGGCISNDSP RRSFTTEKRN RNLLYEYARE GYSALPQLDI ERFCACPEEA AHALELRKGE LRSADLPAI ISTWQELRQL QEQIRSLEEE KAAVTEAVRA LLANQDSGEV QQDPKYQGLR ARGREIRKEL VHLYPREAQL E EQFYLQAL ...文字列:
MAASMARRLW PLLTRRGFRP RGGCISNDSP RRSFTTEKRN RNLLYEYARE GYSALPQLDI ERFCACPEEA AHALELRKGE LRSADLPAI ISTWQELRQL QEQIRSLEEE KAAVTEAVRA LLANQDSGEV QQDPKYQGLR ARGREIRKEL VHLYPREAQL E EQFYLQAL KLPNQTHPDV PVGDESQARV LHMVGDKPVF SFQPRGHLEI GEKLDIIRQK RLSHVSGHRS YYLRGAGALL QH GLVNFTF NKLLRRGFTP MTVPDLLRGA VFEGCGMTPN ANPSQIYNID PARFKDLNLA GTAEVGLAGY FMDHTVAFRD LPV RMVCSS TCYRAETNTG QEPRGLYRVH HFTKVEMFGV TGPGLEQSSQ LLEEFLSLQM EILTELGLHF RVLDMPTQEL GLPA YRKFD IEAWMPGRGR FGEVTSASNC TDFQSRRLHI MFQTEAGELQ FAHTVNATAC AVPRLLIALL ESNQQKDGSV LVPPA LQSY LGTDRITAPT HVPLQYIGPN QPRKPGLPGQ PAVS

UniProtKB: Serine--tRNA ligase, mitochondrial

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分子 #2: mt-tRNA(UGA-TL)

分子名称: mt-tRNA(UGA-TL) / タイプ: rna / ID: 2 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 21.41141 KDa
配列文字列:
GAAAAAGUCA UGGAGGCCAU GGGGUCC(N)(N)(N) (N)(N)(N)(N)(N)(N)GGGC UUUGGGGGGU UCGAUUCCUU CC UUUUUUG C

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分子 #3: 5'-O-(N-(L-SERYL)-SULFAMOYL)ADENOSINE

分子名称: 5'-O-(N-(L-SERYL)-SULFAMOYL)ADENOSINE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 式: SSA
分子量理論値: 433.397 Da
Chemical component information

ChemComp-SSA:
5'-O-(N-(L-SERYL)-SULFAMOYL)ADENOSINE / 5′-O-(L-セリルスルファモイル)アデノシン

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実験情報

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構造解析

手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

緩衝液pH: 7.5
グリッドモデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: PLASMA CLEANING / 前処理 - 時間: 7 sec. / 前処理 - 雰囲気: OTHER
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 3448 / 平均露光時間: 11.8 sec. / 平均電子線量: 66.0 e/Å2
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 7218136
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

7tzb

最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1) / 使用した粒子像数: 881655
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL
得られたモデル

PDB-8ffy:
Cryo-electron microscopy structure of human mt-SerRS in complex with mt-tRNA(UGA-TL)

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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)

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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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