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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 6hrm | |||||||||||||||
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タイトル | E. coli 70S d2d8 stapled ribosome | |||||||||||||||
要素 |
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キーワード | RIBOSOME / staple | |||||||||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 negative regulation of cytoplasmic translational initiation / stringent response / 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 ...negative regulation of cytoplasmic translational initiation / stringent response / 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 / ribosome assembly / positive regulation of RNA splicing / assembly of large subunit precursor of preribosome / transcription elongation factor complex / regulation of DNA-templated transcription elongation / cytosolic ribosome assembly / DNA endonuclease activity / response to reactive oxygen species / transcription antitermination / translational initiation / regulation of cell growth / DNA-templated transcription termination / maintenance of translational fidelity / response to radiation / mRNA 5'-UTR binding / ribosomal small subunit biogenesis / large ribosomal subunit / small ribosomal subunit rRNA binding / ribosome biogenesis / ribosome binding / regulation of translation / ribosomal small subunit assembly / ribosomal large subunit assembly / small ribosomal subunit / transferase activity / large ribosomal subunit rRNA binding / 5S rRNA binding / cytosolic small ribosomal subunit / cytoplasmic translation / cytosolic large ribosomal subunit / tRNA binding / molecular adaptor activity / negative regulation of translation / rRNA binding / ribosome / structural constituent of ribosome / translation / 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 (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: 2.96 Å | |||||||||||||||
データ登録者 | Schmied, W.H. / Tnimov, Z. / Uttamapinant, C. / Rae, C.D. / Fried, S.D. / Chin, J.W. | |||||||||||||||
資金援助 | 英国, ベルギー, 4件
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引用 | ジャーナル: Nature / 年: 2018 タイトル: Controlling orthogonal ribosome subunit interactions enables evolution of new function. 著者: Wolfgang H Schmied / Zakir Tnimov / Chayasith Uttamapinant / Christopher D Rae / Stephen D Fried / Jason W Chin / 要旨: Orthogonal ribosomes are unnatural ribosomes that are directed towards orthogonal messenger RNAs in Escherichia coli, through an altered version of the 16S ribosomal RNA of the small subunit. ...Orthogonal ribosomes are unnatural ribosomes that are directed towards orthogonal messenger RNAs in Escherichia coli, through an altered version of the 16S ribosomal RNA of the small subunit. Directed evolution of orthogonal ribosomes has provided access to new ribosomal function, and the evolved orthogonal ribosomes have enabled the encoding of multiple non-canonical amino acids into proteins. The original orthogonal ribosomes shared the pool of 23S ribosomal RNAs, contained in the large subunit, with endogenous ribosomes. Selectively directing a new 23S rRNA to an orthogonal mRNA, by controlling the association between the orthogonal 16S rRNAs and 23S rRNAs, would enable the evolution of new function in the large subunit. Previous work covalently linked orthogonal 16S rRNA and a circularly permuted 23S rRNA to create orthogonal ribosomes with low activity; however, the linked subunits in these ribosomes do not associate specifically with each other, and mediate translation by associating with endogenous subunits. Here we discover engineered orthogonal 'stapled' ribosomes (with subunits linked through an optimized RNA staple) with activities comparable to that of the parent orthogonal ribosome; they minimize association with endogenous subunits and mediate translation of orthogonal mRNAs through the association of stapled subunits. We evolve cells with genomically encoded stapled ribosomes as the sole ribosomes, which support cellular growth at similar rates to natural ribosomes. Moreover, we visualize the engineered stapled ribosome structure by cryo-electron microscopy at 3.0 Å, revealing how the staple links the subunits and controls their association. We demonstrate the utility of controlling subunit association by evolving orthogonal stapled ribosomes which efficiently polymerize a sequence of monomers that the natural ribosome is intrinsically unable to translate. Our work provides a foundation for evolving the rRNA of the entire orthogonal ribosome for the encoded cellular synthesis of non-canonical biological polymers. | |||||||||||||||
履歴 |
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構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
-ダウンロードとリンク
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PDBx/mmCIF形式 | 6hrm.cif.gz | 3.2 MB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb6hrm.ent.gz | 表示 | PDB形式 | |
PDBx/mmJSON形式 | 6hrm.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
文書・要旨 | 6hrm_validation.pdf.gz | 1.3 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 6hrm_full_validation.pdf.gz | 1.4 MB | 表示 | |
XML形式データ | 6hrm_validation.xml.gz | 226.5 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 6hrm_validation.cif.gz | 384 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/hr/6hrm ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/hr/6hrm | 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
-RNA鎖 , 2種, 2分子 13
#1: RNA鎖 | 分子量: 1445685.000 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (大腸菌) / 参照: GenBank: 1370526422, GenBank: 1063812051 |
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#2: 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 (大腸菌) / 参照: GenBank: 1403738069 |
+50S ribosomal protein ... , 31種, 31分子 BCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdef
-30S ribosomal protein ... , 20種, 20分子 ghijklmnopqrstuvwxyz
#34: タンパク質 | 分子量: 25072.867 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A7V0 |
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#35: タンパク質 | 分子量: 23248.994 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A7V3 |
#36: 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 (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A7V8 |
#37: タンパク質 | 分子量: 16475.037 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A7W1 |
#38: タンパク質 | 分子量: 12125.993 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P02358 |
#39: タンパク質 | 分子量: 16861.523 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P02359 |
#40: 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 (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A7W7 |
#41: タンパク質 | 分子量: 14554.882 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A7X3 |
#42: タンパク質 | 分子量: 11254.041 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A7R5 |
#43: タンパク質 | 分子量: 12487.200 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A7R9 |
#44: タンパク質 | 分子量: 13683.053 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A7S3 |
#45: タンパク質 | 分子量: 12868.091 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A7S9 |
#46: 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 (大腸菌) / 参照: UniProt: P0AG59 |
#47: 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 (大腸菌) / 参照: UniProt: P0ADZ4 |
#48: 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 (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A7T3 |
#49: タンパク質 | 分子量: 9263.946 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0AG63 |
#50: タンパク質 | 分子量: 7734.896 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A7T7 |
#51: タンパク質 | 分子量: 9421.018 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A7U3 |
#52: 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 (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A7U7 |
#53: 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 (大腸菌) / 参照: UniProt: P68679 |
-非ポリマー , 3種, 440分子
#54: 化合物 | ChemComp-MG / #55: 化合物 | #56: 水 | ChemComp-HOH / | |
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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 | 名称: E. coli 70S d2d8 stapled ribosome / タイプ: RIBOSOME / Entity ID: #1-#53 / 由来: NATURAL |
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分子量 | 実験値: NO |
由来(天然) | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
緩衝液 | pH: 7.4 |
試料 | 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES |
急速凍結 | 凍結剤: ETHANE |
-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 |
撮影 | 平均露光時間: 1.8 sec. / 電子線照射量: 27 e/Å2 フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k) |
-解析
EMソフトウェア |
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 2.96 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 94371 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | 空間: REAL | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | PDB-ID: 5MDZ Accession code: 5MDZ / Source name: PDB / タイプ: experimental model |