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万見
- EMDB-48418: Structure of the human mitochondrial promoter-initiated transcrip... -

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登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-48418
タイトルStructure of the human mitochondrial promoter-initiated transcription elongation complex with TEFM, pEC9-TEFM
マップデータ
試料
  • 複合体: Structure of the human mitochondrial promoter-initiated transcription elongation complex with TEFM, pEC9-TEFM
    • タンパク質・ペプチド: Transcription elongation factor, mitochondrial
    • タンパク質・ペプチド: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial
    • DNA: Non-Template Strand DNA
    • DNA: Template Strand DNA
    • RNA: RNA
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE
キーワードMitochondrial RNA Polymerase / Transcription Initiation complex / TRANSCRIPTION / POLRMT / TRANSCRIPTION-DNA-RNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


transcription elongation by mitochondrial RNA polymerase / Mitochondrial transcription initiation / positive regulation of mitochondrial transcription / mitochondrial DNA-directed RNA polymerase complex / mitochondrial promoter sequence-specific DNA binding / transcription initiation at mitochondrial promoter / regulation of oxidative phosphorylation / Strand-asynchronous mitochondrial DNA replication / mitochondrial DNA replication / mitochondrial transcription ...transcription elongation by mitochondrial RNA polymerase / Mitochondrial transcription initiation / positive regulation of mitochondrial transcription / mitochondrial DNA-directed RNA polymerase complex / mitochondrial promoter sequence-specific DNA binding / transcription initiation at mitochondrial promoter / regulation of oxidative phosphorylation / Strand-asynchronous mitochondrial DNA replication / mitochondrial DNA replication / mitochondrial transcription / transcription elongation factor activity / DNA polymerase processivity factor activity / mitochondrial nucleoid / Transcriptional activation of mitochondrial biogenesis / DNA-directed RNA polymerase / DNA-directed RNA polymerase activity / 3'-5'-RNA exonuclease activity / sequence-specific DNA binding / mitochondrial matrix / ribonucleoprotein complex / protein-containing complex / mitochondrion / RNA binding
類似検索 - 分子機能
Transcription elongation factor, mitochondrial / Helix-hairpin-helix motif / DNA-directed RNA polymerase, N-terminal / DNA-directed RNA polymerase, N-terminal domain superfamily / DNA-directed RNA polymerase N-terminal / Bacteriophage-type RNA polymerase family active site signature 1. / DNA-directed RNA polymerase N-terminal / DNA-directed RNA polymerase, phage-type / : / DNA-dependent RNA polymerase ...Transcription elongation factor, mitochondrial / Helix-hairpin-helix motif / DNA-directed RNA polymerase, N-terminal / DNA-directed RNA polymerase, N-terminal domain superfamily / DNA-directed RNA polymerase N-terminal / Bacteriophage-type RNA polymerase family active site signature 1. / DNA-directed RNA polymerase N-terminal / DNA-directed RNA polymerase, phage-type / : / DNA-dependent RNA polymerase / Bacteriophage-type RNA polymerase family active site signature 2. / RuvA domain 2-like / Tetratricopeptide-like helical domain superfamily / Ribonuclease H superfamily / Ribonuclease H-like superfamily / DNA/RNA polymerase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial / Transcription elongation factor, mitochondrial
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.77 Å
データ登録者Herbine KH / Nayak AR / Temiakov D
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)NIH GM131832 米国
引用ジャーナル: Mol Cell / 年: 2025
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
登録2024年12月20日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年8月6日-
マップ公開2025年8月6日-
更新2025年8月6日-
現状2025年8月6日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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添付画像

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ファイルダウンロード / ファイル: emd_48418.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
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最小 - 最大-0.0017898269 - 2.1873639
平均 (標準偏差)0.0021384808 (±0.034429837)
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: 233.72801 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: #1

ファイルemd_48418_additional_1.map
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ハーフマップ: #2

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ヒストグラム

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_48418_half_map_2.map
投影像・断面図
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断面 (1/2)
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試料の構成要素

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全体 : Structure of the human mitochondrial promoter-initiated transcrip...

全体名称: Structure of the human mitochondrial promoter-initiated transcription elongation complex with TEFM, pEC9-TEFM
要素
  • 複合体: Structure of the human mitochondrial promoter-initiated transcription elongation complex with TEFM, pEC9-TEFM
    • タンパク質・ペプチド: Transcription elongation factor, mitochondrial
    • タンパク質・ペプチド: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial
    • DNA: Non-Template Strand DNA
    • DNA: Template Strand DNA
    • RNA: RNA
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

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超分子 #1: Structure of the human mitochondrial promoter-initiated transcrip...

超分子名称: Structure of the human mitochondrial promoter-initiated transcription elongation complex with TEFM, pEC9-TEFM
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#5
詳細: Human Mitochondrial RNA polymerase (d119), TFAM (d42), TFB2M (d20), and TEFM assembled on promoter DNA, a 3-mer primer RNA, ATP, and 3'-deoxyGTP.
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 230 KDa

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分子 #1: Transcription elongation factor, mitochondrial

分子名称: Transcription elongation factor, mitochondrial / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 詳細: Transcription elongation factor, mitochondrial / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 41.735184 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MSGSVLFTAG ERWRCFLTPS RSSLYWALHN FCCRKKSTTP KKITPNVTFC DENAKEPENA LDKLFSSEQQ ASILHVLNTA STKELEAFR LLRGRRSINI VEHRENFGPF QNLESLMNVP LFKYKSTVQV CNSILCPKTG REKRKSPENR FLRKLLKPDI E RERLKAVN ...文字列:
MSGSVLFTAG ERWRCFLTPS RSSLYWALHN FCCRKKSTTP KKITPNVTFC DENAKEPENA LDKLFSSEQQ ASILHVLNTA STKELEAFR LLRGRRSINI VEHRENFGPF QNLESLMNVP LFKYKSTVQV CNSILCPKTG REKRKSPENR FLRKLLKPDI E RERLKAVN SIISIVFGTR RIAWAHLDRK LTVLDWQQSD RWSLMRGIYS SSVYLEEISS IISKMPKADF YVLEKTGLSI QN SSLFPIL LHFHIMEAML YALLNKTFAQ DGQHQVLSMN RNAVGKHFEL MIGDSRTSGK ELVKQFLFDS ILKADPRVFF PSD KIVHYR QMFLSTELQR VEELYDSLLQ AIAFYELAVF DSQP

UniProtKB: Transcription elongation factor, mitochondrial

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分子 #2: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial

分子名称: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: DNA-directed RNA polymerase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 138.818156 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
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

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分子 #3: Non-Template Strand DNA

分子名称: Non-Template Strand DNA / タイプ: dna / ID: 3 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 20.524199 KDa
配列文字列: (DG)(DT)(DG)(DT)(DT)(DA)(DG)(DT)(DT)(DA) (DG)(DG)(DG)(DA)(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)(DG)(DA)(DG)(DA) ...文字列:
(DG)(DT)(DG)(DT)(DT)(DA)(DG)(DT)(DT)(DA) (DG)(DG)(DG)(DA)(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)(DG)(DA)(DG)(DA)(DA)(DA)(DA) (DA)(DG)(DA)(DA)(DA)(DC)(DC)(DC)(DA)(DA) (DT)(DT) (DG)(DT)(DG)(DG)(DC)(DC)

GENBANK: GENBANK: EF999623.1

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分子 #4: Template Strand DNA

分子名称: Template Strand DNA / タイプ: dna / ID: 4 / コピー数: 1 / 分類: DNA
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 20.162908 KDa
配列文字列: (DG)(DG)(DC)(DC)(DA)(DC)(DA)(DA)(DT)(DT) (DG)(DG)(DG)(DT)(DT)(DT)(DC)(DT)(DT)(DT) (DT)(DT)(DC)(DT)(DC)(DT)(DT)(DG)(DG) (DC)(DG)(DG)(DT)(DA)(DT)(DG)(DC)(DA)(DC) (DT) (DT)(DT)(DT)(DA)(DA) ...文字列:
(DG)(DG)(DC)(DC)(DA)(DC)(DA)(DA)(DT)(DT) (DG)(DG)(DG)(DT)(DT)(DT)(DC)(DT)(DT)(DT) (DT)(DT)(DC)(DT)(DC)(DT)(DT)(DG)(DG) (DC)(DG)(DG)(DT)(DA)(DT)(DG)(DC)(DA)(DC) (DT) (DT)(DT)(DT)(DA)(DA)(DC)(DA)(DG) (DT)(DC)(DA)(DC)(DT)(DC)(DC)(DC)(DT)(DA) (DA)(DC) (DT)(DA)(DA)(DC)(DA)(DC)

GENBANK: GENBANK: EF999623.1

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分子 #5: RNA

分子名称: RNA / タイプ: rna / ID: 5 / コピー数: 1
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 2.965895 KDa
配列文字列:
GAGAAAAAG

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分子 #6: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #7: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 1 / 式: ATP
分子量理論値: 507.181 Da
Chemical component information

ChemComp-ATP:
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP / ATP, エネルギー貯蔵分子*YM

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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0.75 mg/mL
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: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: GOLD / 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: 90 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 詳細: 20 mA
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 IV
詳細5 uM mtRNAP (D119) was mixed with TFAM (D42), TFB2M (D20), TEFM (D50) and promoter DNA at a 1:1.5:1:2:1 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. Following overnight dialysis, 5 uM IC was incubated with GAG RNA primer, ATP, and 3'-deoxy GTP at a molar ratio of 1:10:25:50.

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
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: 1 / 実像数: 12515 / 平均電子線量: 46.52 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
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）: 2.7 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.4 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

粒子像選択選択した数: 5354890
詳細: Automated particle picking (Blob picker, CryoSPARC) with manual inspection (Inspect Particle Picks).
CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.6.0) / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: Ab-initio reconstruction in cryoSPARC
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) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.77 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.6.0) / 使用した粒子像数: 41738
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.6.0)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.6.0)
最終 3次元分類クラス数: 6 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.6.0)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

6erp


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
ソフトウェア名称: Coot (ver. 0.9.8.2)
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-9mna:
Structure of the human mitochondrial promoter-initiated transcription elongation complex with TEFM, pEC9-TEFM

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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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