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- EMDB-43092: E.coli PNPase in complex with single 8-oxoG RNA -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-43092
タイトルE.coli PNPase in complex with single 8-oxoG RNA
マップデータ
試料
  • 複合体: PNPase complexed with single 8-oxo G RNA
    • タンパク質・ペプチド: Polyribonucleotide nucleotidyltransferase
    • RNA: RNA (5'-R(P*AP*AP*AP*AP*AP*AP*A*A*A)-3')
    • RNA: RNA (5'-R(P*AP*CP*AP*(8GM))-3')
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードPNPase / oxidized RNA / Phosphorolysis / 8-oxo G / RNA BINDING PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


polyribonucleotide nucleotidyltransferase / polyribonucleotide nucleotidyltransferase activity / mRNA catabolic process / RNA processing / 3'-5'-RNA exonuclease activity / magnesium ion binding / RNA binding / cytosol
類似検索 - 分子機能
Polyribonucleotide nucleotidyltransferase, RNA-binding domain superfamily / Polyribonucleotide nucleotidyltransferase / Polyribonucleotide nucleotidyltransferase, RNA-binding domain / Polyribonucleotide nucleotidyltransferase, RNA binding domain / Exoribonuclease, phosphorolytic domain 2 / 3' exoribonuclease family, domain 2 / Exoribonuclease, phosphorolytic domain 1 / PNPase/RNase PH domain superfamily / Exoribonuclease, PH domain 2 superfamily / 3' exoribonuclease family, domain 1 ...Polyribonucleotide nucleotidyltransferase, RNA-binding domain superfamily / Polyribonucleotide nucleotidyltransferase / Polyribonucleotide nucleotidyltransferase, RNA-binding domain / Polyribonucleotide nucleotidyltransferase, RNA binding domain / Exoribonuclease, phosphorolytic domain 2 / 3' exoribonuclease family, domain 2 / Exoribonuclease, phosphorolytic domain 1 / PNPase/RNase PH domain superfamily / Exoribonuclease, PH domain 2 superfamily / 3' exoribonuclease family, domain 1 / KH domain / K Homology domain, type 1 / Type-1 KH domain profile. / K Homology domain, type 1 superfamily / S1 domain profile. / Ribosomal protein S1-like RNA-binding domain / S1 RNA binding domain / S1 domain / K Homology domain / K homology RNA-binding domain / Ribosomal protein S5 domain 2-type fold / Nucleic acid-binding, OB-fold
類似検索 - ドメイン・相同性
Polyribonucleotide nucleotidyltransferase
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (大腸菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.15 Å
データ登録者Kim W / Zhang YJ
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM148356 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2024
タイトル: Selective 8-oxo-rG stalling occurs in the catalytic core of polynucleotide phosphorylase (PNPase) during degradation.
著者: Lucas G Miller / Wantae Kim / Shawn Schowe / Kathleen Taylor / Runhua Han / Vashita Jain / Raeyeon Park / Mark Sherman / Janssen Fang / Haydee Ramirez / Andrew Ellington / Phanourios Tamamis ...著者: Lucas G Miller / Wantae Kim / Shawn Schowe / Kathleen Taylor / Runhua Han / Vashita Jain / Raeyeon Park / Mark Sherman / Janssen Fang / Haydee Ramirez / Andrew Ellington / Phanourios Tamamis / Marino J E Resendiz / Y Jessie Zhang / Lydia Contreras /
要旨: RNA oxidation, predominantly through the accumulation of 8-oxo-7,8-dihydroguanosine (8-oxo-rG), represents an important biomarker for cellular oxidative stress. Polynucleotide phosphorylase (PNPase) ...RNA oxidation, predominantly through the accumulation of 8-oxo-7,8-dihydroguanosine (8-oxo-rG), represents an important biomarker for cellular oxidative stress. Polynucleotide phosphorylase (PNPase) is a 3'-5' exoribonuclease that has been shown to preferentially recognize 8-oxo-rG-containing RNA and protect cells from oxidative stress. However, the impact of 8-oxo-rG on PNPase-mediated RNA degradation has not been studied. Here, we show that the presence of 8-oxo-rG in RNA leads to catalytic stalling of PNPase through in vitro RNA degradation experiments and electrophoretic analysis. We also link this stalling to the active site of the enzyme through resolution of single-particle cryo-EM structures for PNPase in complex with singly or doubly oxidized RNA oligonucleotides. Following identification of Arg399 as a key residue in recognition of both single and sequential 8-oxo-rG nucleotides, we perform follow-up in vitro analysis to confirm the importance of this residue in 8-oxo-rG-specific PNPase stalling. Finally, we investigate the effects of mutations to active site residues implicated in 8-oxo-rG binding through cell growth experiments under HO-induced oxidative stress. Specifically, Arg399 mutations show significant effects on cell growth under oxidative stress. Overall, we demonstrate that 8-oxo-rG-specific stalling of PNPase is relevant to bacterial survival under oxidative stress and speculate that this enzyme might associate with other cellular factors to mediate this stress.
履歴
登録2023年12月11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2024年11月20日-
現状2024年11月20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_43092.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_43092.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
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.)
0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 266.624 Å		0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 266.624 Å		0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 266.624 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: 0.8332 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: 0.0404
最小 - 最大-0.13574947 - 0.30406126
平均 (標準偏差)0.00036861244 (±0.010535882)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 266.624 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: #1

ファイルemd_43092_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: #2

ファイルemd_43092_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 : PNPase complexed with single 8-oxo G RNA

全体名称: PNPase complexed with single 8-oxo G RNA
要素
  • 複合体: PNPase complexed with single 8-oxo G RNA
    • タンパク質・ペプチド: Polyribonucleotide nucleotidyltransferase
    • RNA: RNA (5'-R(P*AP*AP*AP*AP*AP*AP*A*A*A)-3')
    • RNA: RNA (5'-R(P*AP*CP*AP*(8GM))-3')
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: PNPase complexed with single 8-oxo G RNA

超分子名称: PNPase complexed with single 8-oxo G RNA / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)

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分子 #1: Polyribonucleotide nucleotidyltransferase

分子名称: Polyribonucleotide nucleotidyltransferase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 77.189844 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MLNPIVRKFQ YGQHTVTLET GMMARQATAA VMVSMDDTAV FVTVVGQKKA KPGQDFFPLT VNYQERTYAA GRIPGSFFRR EGRPSEGET LIARLIDRPI RPLFPEGFVN EVQVIATVVS VNPQVNPDIV AMIGASAALS LSGIPFNGPI GAARVGYIND Q YVLNPTQD ...文字列:
MLNPIVRKFQ YGQHTVTLET GMMARQATAA VMVSMDDTAV FVTVVGQKKA KPGQDFFPLT VNYQERTYAA GRIPGSFFRR EGRPSEGET LIARLIDRPI RPLFPEGFVN EVQVIATVVS VNPQVNPDIV AMIGASAALS LSGIPFNGPI GAARVGYIND Q YVLNPTQD ELKESKLDLV VAGTEAAVLM VESEAQLLSE DQMLGAVVFG HEQQQVVIQN INELVKEAGK PRWDWQPEPV NE ALNARVA ALAEARLSDA YRITDKQERY AQVDVIKSET IATLLAEDET LDENELGEIL HAIEKNVVRS RVLAGEPRID GRE KDMIRG LDVRTGVLPR THGSALFTRG ETQALVTATL GTARDAQVLD ELMGERTDTF LFHYNFPPYS VGETGMVGSP KRRE IGHGR LAKRGVLAVM PDMDKFPYTV RVVSEITESN GSSSMASVCG ASLALMDAGV PIKAAVAGIA MGLVKEGDNY VVLSD ILGD EDHLGDMDFK VAGSRDGISA LQMDIKIEGI TKEIMQVALN QAKGARLHIL GVMEQAINAP RGDISEFAPR IHTIKI NPD KIKDVIGKGG SVIRALTEET GTTIEIEDDG TVKIAATDGE KAKHAIRRIE EITAEIEVGR VYTGKVTRIV DFGAFVA IG GGKEGLVHIS QIADKRVEKV TDYLQMGQEV PVKVLEVDRQ GRIRLSIKEA TEQSQPAAAP EAPAAEQGE

UniProtKB: Polyribonucleotide nucleotidyltransferase

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分子 #2: RNA (5'-R(P*AP*AP*AP*AP*AP*AP*A*A*A)-3')

分子名称: RNA (5'-R(P*AP*AP*AP*AP*AP*AP*A*A*A)-3') / タイプ: rna / ID: 2 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 2.917895 KDa
配列文字列:
AAAAAAAAA

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分子 #3: RNA (5'-R(P*AP*CP*AP*(8GM))-3')

分子名称: RNA (5'-R(P*AP*CP*AP*(8GM))-3') / タイプ: rna / ID: 3 / コピー数: 3
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 1.279841 KDa
配列文字列:
ACA(8GM)

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分子 #4: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 3 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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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5 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
凍結凍結剤: ETHANE / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 69.0 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
最大 デフォーカス（公称値）: 1.9000000000000001 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: NONE
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: 3.15 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 705788
初期 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 3次元分類クラス数: 45

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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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