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- EMDB-46905: Rous sarcoma virus frameshifting pseudoknot RNA EM straight dimer -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-46905
タイトルRous sarcoma virus frameshifting pseudoknot RNA EM straight dimer
マップデータRous sarcoma virus frameshifting pseudoknot straight dimer sharpened map
試料
  • 複合体: Dimeric RNA
    • RNA: frameshifting pseudoknot RNA
  • リガンド: POTASSIUM ION
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードpseudoknot / retroviral RNA / frameshifting / translation regulation / RNA
生物種Rous sarcoma virus - Prague C (ラウス肉腫ウイルス)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.22 Å
データ登録者Jones CP / Ferre-D'Amare AR
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Heart, Lung, and Blood Institute (NIH/NHLBI) 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2025
タイトル: Structural switching dynamically controls the doubly pseudoknotted Rous sarcoma virus-programmed ribosomal frameshifting element.
著者: Christopher P Jones / Adrian R Ferré-D'Amaré /
要旨: A hallmark of retrovirus replication is the translation of two different polyproteins from one RNA through programmed -1 frameshifting. This is a mechanism in which the actively translating ribosome ...A hallmark of retrovirus replication is the translation of two different polyproteins from one RNA through programmed -1 frameshifting. This is a mechanism in which the actively translating ribosome is induced to slip in the 5' direction at a defined codon and then continues translating in the new reading frame. Programmed frameshifting controls the stoichiometry of viral proteins and is therefore under stringent evolutionary selection. Forty years ago, the first frameshifting stimulatory element was discovered in the Rous sarcoma virus. The ~120 nt RNA segment was predicted to contain a pseudoknot, but its 3D structure has remained elusive. Now, we have determined cryoEM and X-ray crystallographic structures of this classic retroviral element, finding that it adopts a butterfly-like double-pseudoknot fold. One "wing" contains a dynamic pyrimidine-rich helix, observed crystallographically in two conformations and in a third conformation via cryoEM. The other wing encompasses the predicted pseudoknot, which interacts with a second unexpected pseudoknot through a toggle residue, A2546. This key purine switches conformations between structural states and tunes the stability of interacting residues in the two wings. We find that its mutation can modulate frameshifting by as much as 50-fold, likely by altering the relative abundance of different structural states in the conformational ensemble of the RNA. Taken together, our structure-function analyses reveal how a dynamic double pseudoknot junction stimulates frameshifting by taking advantage of conformational heterogeneity, supporting a multistate model in which high Shannon entropy enhances frameshifting efficiency.
履歴
登録2024年9月5日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年4月9日-
マップ公開2025年4月9日-
更新2025年4月16日-
現状2025年4月16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_46905.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_46905.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Rous sarcoma virus frameshifting pseudoknot straight dimer sharpened map
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.
= 265.6 Å		0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 265.6 Å		0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 265.6 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: 0.83 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: 0.2
最小 - 最大-0.40144467 - 0.89556324
平均 (標準偏差)0.00027347784 (±0.01854784)
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: 265.6 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_46905_msk_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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追加マップ: Rous sarcoma virus frameshifting pseudoknot straight dimer unsharpened...

ファイルemd_46905_additional_1.map
注釈Rous sarcoma virus frameshifting pseudoknot straight dimer unsharpened 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: Rous sarcoma virus frameshifting pseudoknot straight dimer half map A

ファイルemd_46905_half_map_1.map
注釈Rous sarcoma virus frameshifting pseudoknot straight dimer half map A
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: Rous sarcoma virus frameshifting pseudoknot straight dimer half map B

ファイルemd_46905_half_map_2.map
注釈Rous sarcoma virus frameshifting pseudoknot straight dimer half map B
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 : Dimeric RNA

全体名称: Dimeric RNA
要素
  • 複合体: Dimeric RNA
    • RNA: frameshifting pseudoknot RNA
  • リガンド: POTASSIUM ION
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: Dimeric RNA

超分子名称: Dimeric RNA / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
詳細: Folded RNA specimen prepared by in vitro transcription
由来(天然)生物種: Rous sarcoma virus - Prague C (ラウス肉腫ウイルス)

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分子 #1: frameshifting pseudoknot RNA

分子名称: frameshifting pseudoknot RNA / タイプ: rna / ID: 1 / コピー数: 2
由来(天然)生物種: Rous sarcoma virus - Prague C (ラウス肉腫ウイルス)
分子量理論値: 35.657125 KDa
配列文字列:
GGGCCACUGU UCUCACUGUU GCGCUACAUC UGGCUUUUCG GAAAUGGAAG CCAGACCACA CGAAAGUGUG GAUUGACCAG UGGCCCCUC CCUGAAGGUA AACUUGUAGC GC

GENBANK: GENBANK: J02342.1

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分子 #2: POTASSIUM ION

分子名称: POTASSIUM ION / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 4 / 式: K
分子量理論値: 39.098 Da

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分子 #3: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 2 / 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

緩衝液pH: 7.4 / 詳細: 25 mM HEPES-KOH, pH 7.4, 150 mM KCl, 10 mM MgCl2
グリッドモデル: Quantifoil / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 45 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 詳細: Pelco easiGlow from Ted Pella (Redding, CA)
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK I

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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 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 7874 / 平均電子線量: 54.4 e/Å2 / 詳細: 7874 curated micrographs
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: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 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）: 0.8 µm
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: 3400000
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

9dib


詳細: Chain B of 9DIB was placed twice into the map and adjusted
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.22 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 使用した粒子像数: 88523
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 3次元分類クラス数: 2 / 平均メンバー数/クラス: 81500 / ソフトウェア - 名称: RELION

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

9dib


Chain - Chain ID: B / Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model / 詳細: Two copies of B were placed
詳細Phenix real-space refinement, using real-space refinement, simulated annealing on the first step, B-factor, occupancy, and global minimization with NCS and secondary structure restraints
精密化空間: REAL / プロトコル: OTHER / 温度因子: 116.7
当てはまり具合の基準: Cross-correlation coefficient
得られたモデル

PDB-9dig:
Rous sarcoma virus frameshifting pseudoknot RNA EM straight dimer

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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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