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- EMDB-42499: Tetrahymena ribozyme with water and magnesium ions -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-42499
タイトルTetrahymena ribozyme with water and magnesium ions
マップデータSingle particle reconstruction of Tetrahymena ribozyme.
試料
  • 複合体: Apo L-21 ScaI Tetrahymena ribozyme with water and metal ions.
    • RNA: RNA (387-MER)
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: water
キーワードRibozyme / Magnesium ions / Water / RNA
生物種Tetrahymena thermophila (真核生物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.2 Å
データ登録者Kretsch RC / Li S / Pintilie G / Palo MZ / Case DA / Das R / Zhang K / Chiu W
資金援助 米国, 中国, 10件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM122579 米国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)U24GM129541 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM079429 米国
Chinese Academy of SciencesXDB0490000 中国
Other governmentCenter for Advanced Interdisciplinary Science and Biomedicine of IHM QYPY20220019
Other governmentNational Key R&D Program of China 2022YFC2303700
Other governmentNational Key R&D Program of China 2022YFA1302700
Other governmentFundamental Research Funds for the Central Universities WK9100000032
Other governmentFundamental Research Funds for the Central Universities WK9100000044
引用ジャーナル: Nature / 年: 2025
タイトル: Complex water networks visualized by cryogenic electron microscopy of RNA.
著者: Rachael C Kretsch / Shanshan Li / Grigore Pintilie / Michael Z Palo / David A Case / Rhiju Das / Kaiming Zhang / Wah Chiu /
要旨: The stability and function of biomolecules are directly influenced by their myriad interactions with water. Here we investigated water through cryogenic electron microscopy (cryo-EM) on a highly ...The stability and function of biomolecules are directly influenced by their myriad interactions with water. Here we investigated water through cryogenic electron microscopy (cryo-EM) on a highly solvated molecule: the Tetrahymena ribozyme. By using segmentation-guided water and ion modelling (SWIM), an approach combining resolvability and chemical parameters, we automatically modelled and cross-validated water molecules and Mg ions in the ribozyme core, revealing the extensive involvement of water in mediating RNA non-canonical interactions. Unexpectedly, in regions where SWIM does not model ordered water, we observed highly similar densities in both cryo-EM maps. In many of these regions, the cryo-EM densities superimpose with complex water networks predicted by molecular dynamics, supporting their assignment as water and suggesting a biophysical explanation for their elusiveness to conventional atomic coordinate modelling. Our study demonstrates an approach to unveil both rigid and flexible waters that surround biomolecules through cryo-EM map densities, statistical and chemical metrics, and molecular dynamics simulations.
履歴
登録2023年10月26日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年11月20日-
マップ公開2024年11月20日-
更新2025年4月9日-
現状2025年4月9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_42499.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_42499.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Single particle reconstruction of Tetrahymena ribozyme.
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X (Sec.)Y (Row.)Z (Col.)
0.82 Å/pix.
x 256 pix.
= 209.92 Å		0.82 Å/pix.
x 256 pix.
= 209.92 Å		0.82 Å/pix.
x 256 pix.
= 209.92 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: 0.82 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 3.0
最小 - 最大-44.264633000000003 - 66.177850000000007
平均 (標準偏差)-0.000000000003959 (±1.0)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderZYX
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 209.92 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_42499_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_42499_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 : Apo L-21 ScaI Tetrahymena ribozyme with water and metal ions.

全体名称: Apo L-21 ScaI Tetrahymena ribozyme with water and metal ions.
要素
  • 複合体: Apo L-21 ScaI Tetrahymena ribozyme with water and metal ions.
    • RNA: RNA (387-MER)
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: water

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超分子 #1: Apo L-21 ScaI Tetrahymena ribozyme with water and metal ions.

超分子名称: Apo L-21 ScaI Tetrahymena ribozyme with water and metal ions.
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Tetrahymena thermophila (真核生物) / Synthetically produced: Yes
分子量理論値: 125 KDa

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分子 #1: RNA (387-MER)

分子名称: RNA (387-MER) / タイプ: rna / ID: 1 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Tetrahymena thermophila (真核生物)
分子量理論値: 125.096773 KDa
配列文字列: GGAGGGAAAA GUUAUCAGGC AUGCACCUGG UAGCUAGUCU UUAAACCAAU AGAUUGCAUC GGUUUAAAAG GCAAGACCGU CAAAUUGCG GGAAAGGGGU CAACAGCCGU UCAGUACCAA GUCUCAGGGG AAACUUUGAG AUGGCCUUGC AAAGGGUAUG G UAAUAAGC ...文字列:
GGAGGGAAAA GUUAUCAGGC AUGCACCUGG UAGCUAGUCU UUAAACCAAU AGAUUGCAUC GGUUUAAAAG GCAAGACCGU CAAAUUGCG GGAAAGGGGU CAACAGCCGU UCAGUACCAA GUCUCAGGGG AAACUUUGAG AUGGCCUUGC AAAGGGUAUG G UAAUAAGC UGACGGACAU GGUCCUAACC ACGCAGCCAA GUCCUAAGUC AACAGAUCUU CUGUUGAUAU GGAUGCAGUU CA CAGACUA AAUGUCGGUC GGGGAAGAUG UAUUCUUCUC AUAAGAUAUA GUCGGACCUC UCCUUAAUGG GAGCUAGCGG AUG AAGUGA UGCAACACUG GAGCCGCUGG GAACUAAUUU GUAUGCGAAA GUAUAUUGAU UAGUUUUGGA G

GENBANK: GENBANK: X54512.1

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分子 #2: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 23 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

-
分子 #3: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 137 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER

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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

濃度3.125 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度式名称
50.0 mMNa-C8H18N2O4SSodium HEPES
10.0 mMMgCl2Magnesium Chloride
グリッドモデル: Quantifoil R2/1 / 材質: COPPER / メッシュ: 200 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 雰囲気: AIR
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 278 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 実像数: 18365 / 平均露光時間: 2.5 sec. / 平均電子線量: 57.25 e/Å2
電子線加速電圧: 300 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 / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm / 倍率（公称値）: 105000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 3804753
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / ソフトウェア - 詳細: Non-uniform Refinement / 使用した粒子像数: 708006
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
ソフトウェア - 詳細: Ab initio reconstruction multi-class
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / ソフトウェア - 詳細: Non-uniform Refinement
最終 3次元分類クラス数: 4 / 平均メンバー数/クラス: 295333 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / ソフトウェア - 詳細: 3D variability

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

7ez0


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 温度因子: 63.4
得られたモデル

PDB-9cbu:
Tetrahymena ribozyme with consensus water and magnesium ions

PDB-9cbx:
Tetrahymena ribozyme with automatically identified water and magnesium ions

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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)

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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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