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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 5h5u | ||||||
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タイトル | Mechanistic insights into the alternative translation termination by ArfA and RF2 | ||||||
要素 |
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キーワード | RIBOSOME / translation / RF2 / Arfa / non-stop mRNA / ribosome rescue | ||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 translation release factor activity, codon specific / stringent response / ribosomal large subunit binding / ornithine decarboxylase inhibitor activity / transcription antitermination factor activity, RNA binding / misfolded RNA binding / Group I intron splicing / RNA folding / transcriptional attenuation / endoribonuclease inhibitor activity ...translation release factor activity, codon specific / stringent response / ribosomal large subunit binding / ornithine decarboxylase inhibitor activity / transcription antitermination factor activity, RNA binding / misfolded RNA binding / Group I intron splicing / RNA folding / transcriptional attenuation / endoribonuclease inhibitor activity / RNA-binding transcription regulator activity / positive regulation of ribosome biogenesis / negative regulation of cytoplasmic translation / four-way junction DNA binding / translational termination / DnaA-L2 complex / translation repressor activity / negative regulation of DNA-templated DNA replication initiation / negative regulation of translational initiation / regulation of mRNA stability / mRNA regulatory element binding translation repressor activity / rescue of stalled ribosome / ribosome assembly / assembly of large subunit precursor of preribosome / positive regulation of RNA splicing / transcription elongation factor complex / cytosolic ribosome assembly / regulation of DNA-templated transcription elongation / DNA endonuclease activity / response to reactive oxygen species / transcription antitermination / regulation of cell growth / DNA-templated transcription termination / maintenance of translational fidelity / response to radiation / mRNA 5'-UTR binding / ribosomal small subunit biogenesis / small ribosomal subunit rRNA binding / large ribosomal subunit / ribosome biogenesis / ribosome binding / regulation of translation / ribosomal small subunit assembly / small ribosomal subunit / 5S rRNA binding / large ribosomal subunit rRNA binding / transferase activity / cytosolic small ribosomal subunit / ribosomal large subunit assembly / cytoplasmic translation / cytosolic large ribosomal subunit / tRNA binding / molecular adaptor activity / negative regulation of translation / rRNA binding / ribosome / structural constituent of ribosome / translation / viral translational frameshifting / response to antibiotic / negative regulation of DNA-templated transcription / mRNA binding / DNA binding / RNA binding / zinc ion binding / membrane / cytosol / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | ||||||
生物種 | Escherichia coli K-12 (大腸菌) Escherichia coli (大腸菌) | ||||||
手法 | 電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.01 Å | ||||||
データ登録者 | Ma, C. / Kurita, D. / Li, N. / Chen, Y. / Himeno, H. / Gao, N. | ||||||
引用 | ジャーナル: Nature / 年: 2017 タイトル: Mechanistic insights into the alternative translation termination by ArfA and RF2. 著者: Chengying Ma / Daisuke Kurita / Ningning Li / Yan Chen / Hyouta Himeno / Ning Gao / 要旨: During cellular translation of messenger RNAs by ribosomes, the translation apparatus sometimes pauses or stalls at the elongation and termination steps. With the exception of programmed stalling, ...During cellular translation of messenger RNAs by ribosomes, the translation apparatus sometimes pauses or stalls at the elongation and termination steps. With the exception of programmed stalling, which is usually used by cells for regulatory purposes, ribosomes stalled on mRNAs need to be terminated and recycled to maintain adequate translation capacity. Much ribosome stalling originates in aberrant mRNAs that lack a stop codon. Transcriptional errors, misprocessing of primary transcripts, and undesired mRNA cleavage all contribute to the formation of non-stop mRNAs. Ribosomes stalled at the 3' end of non-stop mRNAs do not undergo normal termination owing to the lack of specific stop-codon recognition by canonical peptide release factors at the A-site decoding centre. In bacteria, the transfer-messenger RNA (tmRNA)-SmpB-mediated trans-translation rescue system reroutes stalled ribosomes to the normal elongation cycle and translation termination. Two additional rescue systems, ArfA-RF2 (refs 13, 14, 15, 16) and ArfB (formerly known as YaeJ), are also present in many bacterial species, but their mechanisms are not fully understood. Here, using cryo-electron microscopy, we characterize the structure of the Escherichia coli 70S ribosome bound with ArfA, the release factor RF2, a short non-stop mRNA and a cognate P-site tRNA. The C-terminal loop of ArfA occupies the mRNA entry channel on the 30S subunit, whereas its N terminus is sandwiched between the decoding centre and the switch loop of RF2, leading to marked conformational changes in both the decoding centre and RF2. Despite the distinct conformation of RF2, its conserved catalytic GGQ motif is precisely positioned next to the CCA-end of the P-site tRNA. These data illustrate a stop-codon surrogate mechanism for ArfA in facilitating the termination of non-stop ribosomal complexes by RF2. | ||||||
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構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
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PDBx/mmCIF形式 | 5h5u.cif.gz | 3.7 MB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDBx/mmJSON形式 | 5h5u.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
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文書・要旨 | 5h5u_validation.pdf.gz | 1.2 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 5h5u_full_validation.pdf.gz | 1.3 MB | 表示 | |
XML形式データ | 5h5u_validation.xml.gz | 199.7 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 5h5u_validation.cif.gz | 363.8 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/h5/5h5u ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/h5/5h5u | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
-30S ribosomal protein ... , 20種, 20分子 12ijklmnopqrstuvwxyz
#1: タンパク質 | 分子量: 9577.268 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 参照: UniProt: P0A7U7 |
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#2: タンパク質 | 分子量: 8392.844 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 参照: UniProt: P68679 |
#40: タンパク質 | 分子量: 26650.475 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 参照: UniProt: P0A7V0 |
#41: タンパク質 | 分子量: 25900.117 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 参照: UniProt: P0A7V3 |
#42: タンパク質 | 分子量: 23383.002 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 参照: UniProt: P0A7V8 |
#43: タンパク質 | 分子量: 17498.203 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 参照: UniProt: P0A7W1 |
#44: タンパク質 | 分子量: 15727.512 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 参照: UniProt: P02358 |
#45: タンパク質 | 分子量: 19923.959 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 参照: UniProt: P02359 |
#46: タンパク質 | 分子量: 14015.361 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 参照: UniProt: P0A7W7 |
#47: タンパク質 | 分子量: 14755.074 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 参照: UniProt: P0A7X3 |
#48: タンパク質 | 分子量: 11755.597 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 参照: UniProt: P0A7R5 |
#49: タンパク質 | 分子量: 13739.778 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 参照: UniProt: P0A7R9 |
#50: タンパク質 | 分子量: 13636.961 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 参照: UniProt: P0A7S3 |
#51: タンパク質 | 分子量: 12997.271 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 参照: UniProt: P0A7S9 |
#52: タンパク質 | 分子量: 11475.364 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 参照: UniProt: P0AG59 |
#53: タンパク質 | 分子量: 10159.621 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 参照: UniProt: P0ADZ4 |
#54: タンパク質 | 分子量: 9207.572 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 参照: UniProt: P0A7T3 |
#55: タンパク質 | 分子量: 9593.296 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 参照: UniProt: P0AG63 |
#56: タンパク質 | 分子量: 8874.276 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 参照: UniProt: P0A7T7 |
#57: タンパク質 | 分子量: 10324.160 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 参照: UniProt: P0A7U3 |
-タンパク質 , 2種, 2分子 34
#3: タンパク質 | 分子量: 8190.438 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 参照: UniProt: P36675 |
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#4: タンパク質 | 分子量: 41300.660 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 参照: UniProt: P07012 |
-RNA鎖 , 5種, 5分子 57ABh
#5: RNA鎖 | 分子量: 24497.602 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Escherichia coli (大腸菌) |
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#6: RNA鎖 | 分子量: 1876.173 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Escherichia coli (大腸菌) |
#7: RNA鎖 | 分子量: 941305.188 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 参照: GenBank: 802133627 |
#8: RNA鎖 | 分子量: 38790.090 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 参照: GenBank: 1063812051 |
#39: RNA鎖 | 分子量: 497221.594 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 参照: GenBank: 802133627 |
+50S ribosomal protein ... , 30種, 30分子 CDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdef
-詳細
Has protein modification | Y |
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-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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EM実験 | 試料の集合状態: PARTICLE / 3次元再構成法: 単粒子再構成法 |
-試料調製
構成要素 |
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由来(天然) |
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由来(組換発現) |
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緩衝液 | pH: 7.6 | ||||||||||||||||||||||||
試料 | 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES | ||||||||||||||||||||||||
試料支持 | グリッドの材料: COPPER | ||||||||||||||||||||||||
急速凍結 | 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277.15 K |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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顕微鏡 | モデル: FEI TITAN KRIOS |
電子銃 | 電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD |
試料ホルダ | 凍結剤: NITROGEN 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER |
撮影 | 電子線照射量: 2 e/Å2 / 検出モード: INTEGRATING フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON II (4k x 4k) |
-解析
ソフトウェア | 名称: REFMAC / バージョン: 5.8.0088 / 分類: 精密化 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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EMソフトウェア |
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CTF補正 | タイプ: NONE | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.01 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 13693 / クラス平均像の数: 8 / 対称性のタイプ: POINT | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
精密化 | 解像度: 3.01→3.01 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.971 / SU B: 9.616 / SU ML: 0.159 / ESU R: 0.249 立体化学のターゲット値: MAXIMUM LIKELIHOOD WITH PHASES 詳細: HYDROGENS HAVE BEEN ADDED IN THE RIDING POSITIONS
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溶媒の処理 | イオンプローブ半径: 0.8 Å / 減衰半径: 0.8 Å / VDWプローブ半径: 1.2 Å / 溶媒モデル: MASK | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子変位パラメータ | Biso mean: 144.877 Å2
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精密化ステップ | サイクル: 1 / 合計: 149802 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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