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基本情報
登録情報 | ![]() | |||||||||
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タイトル | Structure of the human mitochondrial initially transcribing complex, IC3 | |||||||||
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![]() | Mitochondrial RNA Polymerase / Transcription Initiation complex / TRANSCRIPTION / POLRMT / TRANSCRIPTION-DNA-RNA complex | |||||||||
機能・相同性 | ![]() rRNA (adenine-N6-)-methyltransferase activity / Mitochondrial transcription initiation / mitochondrial DNA-directed RNA polymerase complex / mitochondrial transcription factor activity / mitochondrial promoter sequence-specific DNA binding / mitochondrial respiratory chain complex assembly / transcription initiation at mitochondrial promoter / rRNA (adenine-N6,N6-)-dimethyltransferase activity / Strand-asynchronous mitochondrial DNA replication / mitochondrial DNA replication ...rRNA (adenine-N6-)-methyltransferase activity / Mitochondrial transcription initiation / mitochondrial DNA-directed RNA polymerase complex / mitochondrial transcription factor activity / mitochondrial promoter sequence-specific DNA binding / mitochondrial respiratory chain complex assembly / transcription initiation at mitochondrial promoter / rRNA (adenine-N6,N6-)-dimethyltransferase activity / Strand-asynchronous mitochondrial DNA replication / mitochondrial DNA replication / mitochondrial transcription / rRNA methylation / DNA binding, bending / mitochondrial nucleoid / heat shock protein binding / response to nutrient / Mitochondrial protein degradation / 転移酵素; 一炭素原子の基を移すもの; メチル基を移すもの / Transcriptional activation of mitochondrial biogenesis / transcription coactivator binding / DNA-directed RNA polymerase / DNA-directed RNA polymerase activity / 3'-5'-RNA exonuclease activity / sequence-specific DNA binding / response to hypoxia / transcription cis-regulatory region binding / mitochondrial matrix / chromatin binding / regulation of transcription by RNA polymerase II / positive regulation of DNA-templated transcription / protein-containing complex / mitochondrion / RNA binding / nucleus / cytosol 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | ![]() | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.05 Å | |||||||||
![]() | Herbine KH / Nayak AR / Temiakov D | |||||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() タイトル: Structural basis for promoter recognition and transcription factor binding and release in human mitochondria. 著者: Karl Herbine / Ashok R Nayak / Angelica Zamudio-Ochoa / Dmitry Temiakov / ![]() 要旨: Transcription in human mitochondria is driven by a core apparatus consisting of a Pol A family RNA polymerase (mtRNAP), the initiation factors TFAM and TFB2M, and the elongation factor TEFM. While ...Transcription in human mitochondria is driven by a core apparatus consisting of a Pol A family RNA polymerase (mtRNAP), the initiation factors TFAM and TFB2M, and the elongation factor TEFM. While earlier structures of initiation and elongation complexes provided valuable snapshots, they represent isolated stages of a highly dynamic and multistep process. Critical aspects of mitochondrial transcription-such as DNA recognition and melting, promoter escape, and the release of initiation factors-remain poorly understood. Here, we present a series of cryoelectron microscopy (cryo-EM) structures that capture the transcription complex as it transitions from the initial open promoter complex to the processive elongation complex through intermediate stages. Our data reveal new, previously unidentified determinants of promoter specificity: the sequential disengagement of mtRNAP from TFAM and the promoter, the release of TFB2M, and the recruitment of TEFM. Together, these findings provide a detailed molecular mechanism underlying transcription in human mitochondria. | |||||||||
履歴 |
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構造の表示
添付画像 |
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ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | ![]() | 187.7 MB | ![]() | |
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ヘッダ (付随情報) | ![]() ![]() | 28.3 KB 28.3 KB | 表示 表示 | ![]() |
FSC (解像度算出) | ![]() | 12.6 KB | 表示 | ![]() |
画像 | ![]() | 156 KB | ||
Filedesc metadata | ![]() | 8.4 KB | ||
その他 | ![]() ![]() ![]() | 108 MB 200.2 MB 200.2 MB | ||
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | ![]() | 991.1 KB | 表示 | ![]() |
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文書・詳細版 | ![]() | 990.7 KB | 表示 | |
XML形式データ | ![]() | 21.7 KB | 表示 | |
CIF形式データ | ![]() | 28.2 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | ![]() 9mn4MC ![]() 9mn5C ![]() 9mn6C ![]() 9mn7C ![]() 9mn8C ![]() 9mn9C ![]() 9mnaC M: このマップから作成された原子モデル C: 同じ文献を引用 ( |
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リンク
EMDBのページ | ![]() ![]() |
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「今月の分子」の関連する項目 |
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マップ
ファイル | ![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 0.751 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
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-添付データ
-追加マップ: #1
ファイル | emd_48412_additional_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #2
ファイル | emd_48412_half_map_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #1
ファイル | emd_48412_half_map_2.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
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試料の構成要素
-全体 : Structure of the human mitochondrial initially transcribing compl...
全体 | 名称: Structure of the human mitochondrial initially transcribing complex, IC3 |
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要素 |
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-超分子 #1: Structure of the human mitochondrial initially transcribing compl...
超分子 | 名称: Structure of the human mitochondrial initially transcribing complex, IC3 タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#6 詳細: Human Mitochondrial RNA polymerase (d119), TFAM (d42), and TFB2M (d20) assembled on promoter DNA containing a premelted bubble, and a 3-mer primer RNA. |
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由来(天然) | 生物種: ![]() |
分子量 | 理論値: 230 KDa |
-分子 #1: Transcription factor A, mitochondrial
分子 | 名称: Transcription factor A, mitochondrial / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() |
分子量 | 理論値: 29.135682 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() ![]() |
配列 | 文字列: MAFLRSMWGV LSALGRSGAE LCTGCGSRLR SPFSFVYLPR WFSSVLASSP KKPVSSYLRF SKEQLPIFKA QNPDAKTTEL IRRIAQRWR ELPDSKKKIY QDAYRAEWQV YKEEISRFKE QLTPSQIMSL EKEIMDKHLK RKAMTKKKEL TLLGKPKRPR S AYNVYVAE ...文字列: MAFLRSMWGV LSALGRSGAE LCTGCGSRLR SPFSFVYLPR WFSSVLASSP KKPVSSYLRF SKEQLPIFKA QNPDAKTTEL IRRIAQRWR ELPDSKKKIY QDAYRAEWQV YKEEISRFKE QLTPSQIMSL EKEIMDKHLK RKAMTKKKEL TLLGKPKRPR S AYNVYVAE RFQEAKGDSP QEKLKTVKEN WKNLSDSEKE LYIQHAKEDE TRYHNEMKSW EEQMIEVGRK DLLRRTIKKQ RK YGAEEC UniProtKB: Transcription factor A, mitochondrial |
-分子 #2: Dimethyladenosine transferase 2, mitochondrial
分子 | 名称: Dimethyladenosine transferase 2, mitochondrial / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO EC番号: 転移酵素; 一炭素原子の基を移すもの; メチル基を移すもの |
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由来(天然) | 生物種: ![]() |
分子量 | 理論値: 45.416848 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() ![]() |
配列 | 文字列: MWIPVVGLPR RLRLSALAGA GRFCILGSEA ATRKHLPARN HCGLSDSSPQ LWPEPDFRNP PRKASKASLD FKRYVTDRRL AETLAQIYL GKPSRPPHLL LECNPGPGIL TQALLEAGAK VVALESDKTF IPHLESLGKN LDGKLRVIHC DFFKLDPRSG G VIKPPAMS ...文字列: MWIPVVGLPR RLRLSALAGA GRFCILGSEA ATRKHLPARN HCGLSDSSPQ LWPEPDFRNP PRKASKASLD FKRYVTDRRL AETLAQIYL GKPSRPPHLL LECNPGPGIL TQALLEAGAK VVALESDKTF IPHLESLGKN LDGKLRVIHC DFFKLDPRSG G VIKPPAMS SRGLFKNLGI EAVPWTADIP LKVVGMFPSR GEKRALWKLA YDLYSCTSIY KFGRIEVNMF IGEKEFQKLM AD PGNPDLY HVLSVIWQLA CEIKVLHMEP WSSFDIYTRK GPLENPKRRE LLDQLQQKLY LIQMIPRQNL FTKNLTPMNY NIF FHLLKH CFGRRSATVI DHLRSLTPLD ARDILMQIGK QEDEKVVNMH PQDFKTLFET IERSKDCAYK WLYDETLEDR UniProtKB: Dimethyladenosine transferase 2, mitochondrial |
-分子 #3: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial
分子 | 名称: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: DNA-directed RNA polymerase |
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由来(天然) | 生物種: ![]() |
分子量 | 理論値: 138.818156 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() ![]() |
配列 | 文字列: MSALCWGRGA AGLKRALRPC GRPGLPGKEG TAGGVCGPRR SSSASPQEQD QDRRKDWGHV ELLEVLQARV RQLQAESVSE VVVNRVDVA RLPECGSGDG SLQPPRKVQM GAKDATPVPC GRWAKILEKD KRTQQMRMQR LKAKLQMPFQ SGEFKALTRR L QVEPRLLS ...文字列: MSALCWGRGA AGLKRALRPC GRPGLPGKEG TAGGVCGPRR SSSASPQEQD QDRRKDWGHV ELLEVLQARV RQLQAESVSE VVVNRVDVA RLPECGSGDG SLQPPRKVQM GAKDATPVPC GRWAKILEKD KRTQQMRMQR LKAKLQMPFQ SGEFKALTRR L QVEPRLLS KQMAGCLEDC TRQAPESPWE EQLARLLQEA PGKLSLDVEQ APSGQHSQAQ LSGQQQRLLA FFKCCLLTDQ LP LAHHLLV VHHGQRQKRK LLTLDMYNAV MLGWARQGAF KELVYVLFMV KDAGLTPDLL SYAAALQCMG RQDQDAGTIE RCL EQMSQE GLKLQALFTA VLLSEEDRAT VLKAVHKVKP TFSLPPQLPP PVNTSKLLRD VYAKDGRVSY PKLHLPLKTL QCLF EKQLH MELASRVCVV SVEKPTLPSK EVKHARKTLK TLRDQWEKAL CRALRETKNR LEREVYEGRF SLYPFLCLLD EREVV RMLL QVLQALPAQG ESFTTLAREL SARTFSRHVV QRQRVSGQVQ ALQNHYRKYL CLLASDAEVP EPCLPRQYWE ELGAPE ALR EQPWPLPVQM ELGKLLAEML VQATQMPCSL DKPHRSSRLV PVLYHVYSFR NVQQIGILKP HPAYVQLLEK AAEPTLT FE AVDVPMLCPP LPWTSPHSGA FLLSPTKLMR TVEGATQHQE LLETCPPTAL HGALDALTQL GNCAWRVNGR VLDLVLQL F QAKGCPQLGV PAPPSEAPQP PEAHLPHSAA PARKAELRRE LAHCQKVARE MHSLRAEALY RLSLAQHLRD RVFWLPHNM DFRGRTYPCP PHFNHLGSDV ARALLEFAQG RPLGPHGLDW LKIHLVNLTG LKKREPLRKR LAFAEEVMDD ILDSADQPLT GRKWWMGAE EPWQTLACCM EVANAVRASD PAAYVSHLPV HQDGSCNGLQ HYAALGRDSV GAASVNLEPS DVPQDVYSGV A AQVEVFRR QDAQRGMRVA QVLEGFITRK VVKQTVMTVV YGVTRYGGRL QIEKRLRELS DFPQEFVWEA SHYLVRQVFK SL QEMFSGT RAIQHWLTES ARLISHMGSV VEWVTPLGVP VIQPYRLDSK VKQIGGGIQS ITYTHNGDIS RKPNTRKQKN GFP PNFIHS LDSSHMMLTA LHCYRKGLTF VSVHDCYWTH AADVSVMNQV CREQFVRLHS EPILQDLSRF LVKRFCSEPQ KILE ASQLK ETLQAVPKPG AFDLEQVKRS TYFFS UniProtKB: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial |
-分子 #4: Non-Template Strand DNA
分子 | 名称: Non-Template Strand DNA / タイプ: dna / ID: 4 / コピー数: 1 / 分類: DNA |
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由来(天然) | 生物種: synthetic construct (人工物) |
分子量 | 理論値: 18.717037 KDa |
配列 | 文字列: (DG)(DA)(DA)(DA)(DA)(DT)(DA)(DA)(DT)(DG) (DT)(DG)(DT)(DT)(DA)(DG)(DT)(DT)(DG)(DG) (DG)(DG)(DG)(DG)(DT)(DG)(DA)(DC)(DT) (DG)(DT)(DT)(DA)(DA)(DA)(DA)(DG)(DT)(DG) (DC) (DA)(DT)(DA)(DC)(DC) ...文字列: (DG)(DA)(DA)(DA)(DA)(DT)(DA)(DA)(DT)(DG) (DT)(DG)(DT)(DT)(DA)(DG)(DT)(DT)(DG)(DG) (DG)(DG)(DG)(DG)(DT)(DG)(DA)(DC)(DT) (DG)(DT)(DT)(DA)(DA)(DA)(DA)(DG)(DT)(DG) (DC) (DA)(DT)(DA)(DC)(DC)(DG)(DC)(DC) (DA)(DA)(DA)(DA)(DG)(DA)(DT)(DA)(DG)(DG) (DC)(DC) |
-分子 #6: Template Strand DNA
分子 | 名称: Template Strand DNA / タイプ: dna / ID: 6 / コピー数: 1 / 分類: DNA |
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由来(天然) | 生物種: synthetic construct (人工物) |
分子量 | 理論値: 18.201676 KDa |
配列 | 文字列: (DG)(DG)(DC)(DC)(DT)(DA)(DT)(DC)(DT)(DC) (DC)(DC)(DA)(DG)(DC)(DG)(DG)(DT)(DA)(DT) (DG)(DC)(DA)(DC)(DT)(DT)(DT)(DT)(DA) (DA)(DC)(DA)(DG)(DT)(DC)(DA)(DC)(DC)(DC) (DC) (DC)(DC)(DA)(DA)(DC) ...文字列: (DG)(DG)(DC)(DC)(DT)(DA)(DT)(DC)(DT)(DC) (DC)(DC)(DA)(DG)(DC)(DG)(DG)(DT)(DA)(DT) (DG)(DC)(DA)(DC)(DT)(DT)(DT)(DT)(DA) (DA)(DC)(DA)(DG)(DT)(DC)(DA)(DC)(DC)(DC) (DC) (DC)(DC)(DA)(DA)(DC)(DT)(DA)(DA) (DC)(DA)(DC)(DA)(DT)(DT)(DA)(DT)(DT)(DT) (DT)(DC) |
-分子 #5: RNA (RNA3mt)
分子 | 名称: RNA (RNA3mt) / タイプ: rna / ID: 5 / コピー数: 1 |
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由来(天然) | 生物種: synthetic construct (人工物) |
分子量 | 理論値: 974.66 Da |
配列 | 文字列: GAG |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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![]() | 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 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 7.9 詳細: 20 mM Tris Buffer, pH 7.9, 150 mM NaCl, 10 mM DTT, and 10 mM MgCl2 |
グリッド | モデル: SPT Labtech self-wicking R1.2/0.8 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 80 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR 詳細: negatively glow-discharged with 15 mA for 80 seconds using a PELCO easiGlow Glow Discharge Cleaning System prior to Chameleon use |
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: SPT LABTECH CHAMELEON |
詳細 | 20 uM mtRNAP (D119) was mixed with TFAM (D42), TFB2M (D20) and promoter DNA containing a premelted bubble with primer RNA (3-mer) at a 1:3:2:1 molar ratio in buffer containing 20 mM Tris-HCl, pH 7.9, 150 mM NaCl, 10 mM DTT, and 10 mM MgCl2 and incubated for 10 minutes on ice prior to overnight dialysis at 4C in the same buffer. |
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電子顕微鏡法
顕微鏡 | TFS KRIOS |
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特殊光学系 | エネルギーフィルター - 名称: TFS Selectris / エネルギーフィルター - スリット幅: 10 eV |
ソフトウェア | 名称: Leginon |
詳細 | Preliminary grid screening performed manually using TFS Glacios. |
撮影 | フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k) 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 26965 / 平均電子線量: 47.69 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: ![]() |
電子光学系 | C2レンズ絞り径: 100.0 µm / 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): 2.5 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 0.3 µm / 倍率(公称値): 165000 |
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
-原子モデル構築 1
初期モデル | PDB ID: Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model |
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ソフトウェア | 名称: ![]() |
詳細 | Initial docking of the starting model was done in Chimera and flexible/refined fitting done with Coot, and Phenix Real-Space Refinement. |
精密化 | 空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT 当てはまり具合の基準: Cross-correlation Coefficient |
得られたモデル | ![]() PDB-9mn4: |