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万見
- PDB-7a8p: Structure of human mitochondrial RNA polymerase in complex with I... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7a8p
タイトルStructure of human mitochondrial RNA polymerase in complex with IMT inhibitor.
要素DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial
キーワードTRANSCRIPTION / Mitochondria / Polymerase / Inhibitor
機能・相同性
機能・相同性情報


Mitochondrial transcription initiation / mitochondrial DNA-directed RNA polymerase complex / mitochondrial promoter sequence-specific DNA binding / transcription initiation at mitochondrial promoter / mitochondrial transcription / DNA primase activity / mitochondrial nucleoid / Transcriptional activation of mitochondrial biogenesis / DNA-directed 5'-3' RNA polymerase activity / DNA-directed RNA polymerase ...Mitochondrial transcription initiation / mitochondrial DNA-directed RNA polymerase complex / mitochondrial promoter sequence-specific DNA binding / transcription initiation at mitochondrial promoter / mitochondrial transcription / DNA primase activity / mitochondrial nucleoid / Transcriptional activation of mitochondrial biogenesis / DNA-directed 5'-3' RNA polymerase activity / DNA-directed RNA polymerase / 3'-5'-RNA exonuclease activity / sequence-specific DNA binding / mitochondrial matrix / protein-containing complex / mitochondrion / RNA binding
類似検索 - 分子機能
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. / Tetratricopeptide-like helical domain superfamily / DNA/RNA polymerase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-R4Q / DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
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: 3.5 Å
データ登録者Hillen, H.S. / Bonekamp, N. / Peter, B. / Felser, A. / Bergbrede, T. / Choidas, A. / Horn, M. / Unger, A. / di Lucrezia, R. / Atanassov, I. ...Hillen, H.S. / Bonekamp, N. / Peter, B. / Felser, A. / Bergbrede, T. / Choidas, A. / Horn, M. / Unger, A. / di Lucrezia, R. / Atanassov, I. / Li, X. / Koch, U. / Menninger, S. / Boros, J. / Habenberger, P. / Giavalisco, P. / Cramer, P. / Denzel, M. / Nussbaumer, P. / Klebl, B. / Falkenberg, M. / Gustafsson, C.M. / Larsson, N.G.
資金援助 スウェーデン, ドイツ, 15件
組織認可番号国
Swedish Research Council2015-00418 スウェーデン
Swedish Research Council2013-3621 スウェーデン
Swedish Research Council2012-2583 スウェーデン
Knut and Alice Wallenberg Foundation スウェーデン
German Research Foundation (DFG)SFB1218/A06 ドイツ
European Research Council (ERC)Advanced Grant 2016-741366 スウェーデン
Swedish Research CouncilALFGBG-727491 スウェーデン
Swedish Research CouncilALFGBG-728151 スウェーデン
Swedish Research CouncilSLL2018.0471 スウェーデン
German Research Foundation (DFG)SFB860 ドイツ
German Research Foundation (DFG)SPP1935 ドイツ
European Research Council (ERC)693023 ドイツ
Volkswagen Foundation ドイツ
German Research Foundation (DFG)EXC 2067/1- 390729940 ドイツ
German Research Foundation (DFG)FOR2848 ドイツ
引用ジャーナル: Nature / 年: 2020
タイトル: Small-molecule inhibitors of human mitochondrial DNA transcription.
著者: Nina A Bonekamp / Bradley Peter / Hauke S Hillen / Andrea Felser / Tim Bergbrede / Axel Choidas / Moritz Horn / Anke Unger / Raffaella Di Lucrezia / Ilian Atanassov / Xinping Li / Uwe Koch / ...著者: Nina A Bonekamp / Bradley Peter / Hauke S Hillen / Andrea Felser / Tim Bergbrede / Axel Choidas / Moritz Horn / Anke Unger / Raffaella Di Lucrezia / Ilian Atanassov / Xinping Li / Uwe Koch / Sascha Menninger / Joanna Boros / Peter Habenberger / Patrick Giavalisco / Patrick Cramer / Martin S Denzel / Peter Nussbaumer / Bert Klebl / Maria Falkenberg / Claes M Gustafsson / Nils-Göran Larsson /
要旨: Altered expression of mitochondrial DNA (mtDNA) occurs in ageing and a range of human pathologies (for example, inborn errors of metabolism, neurodegeneration and cancer). Here we describe first-in- ...Altered expression of mitochondrial DNA (mtDNA) occurs in ageing and a range of human pathologies (for example, inborn errors of metabolism, neurodegeneration and cancer). Here we describe first-in-class specific inhibitors of mitochondrial transcription (IMTs) that target the human mitochondrial RNA polymerase (POLRMT), which is essential for biogenesis of the oxidative phosphorylation (OXPHOS) system. The IMTs efficiently impair mtDNA transcription in a reconstituted recombinant system and cause a dose-dependent inhibition of mtDNA expression and OXPHOS in cell lines. To verify the cellular target, we performed exome sequencing of mutagenized cells and identified a cluster of amino acid substitutions in POLRMT that cause resistance to IMTs. We obtained a cryo-electron microscopy (cryo-EM) structure of POLRMT bound to an IMT, which further defined the allosteric binding site near the active centre cleft of POLRMT. The growth of cancer cells and the persistence of therapy-resistant cancer stem cells has previously been reported to depend on OXPHOS, and we therefore investigated whether IMTs have anti-tumour effects. Four weeks of oral treatment with an IMT is well-tolerated in mice and does not cause OXPHOS dysfunction or toxicity in normal tissues, despite inducing a strong anti-tumour response in xenografts of human cancer cells. In summary, IMTs provide a potent and specific chemical biology tool to study the role of mtDNA expression in physiology and disease.
履歴
登録2020年8月30日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02020年12月30日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年1月6日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.22024年5月1日Group: Data collection / Database references / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / em_3d_fitting_list / pdbx_initial_refinement_model
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession ..._database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-11679
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)130,2772
ポリマ－129,8031
非ポリマー4741
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area0 Å2
ΔGint0 kcal/mol
Surface area40550 Å2
手法PISA

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要素

#1: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial / MtRPOL


分子量: 129803.094 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: POLRMT / プラスミド: ProEx-His6TEVD104mtRNAP / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: O00411, DNA-directed RNA polymerase
#2: 化合物 ChemComp-R4Q / (3~{R})-1-[(2~{R})-2-[4-(2-chloranyl-4-fluoranyl-phenyl)-2-oxidanylidene-chromen-7-yl]oxypropanoyl]piperidine-3-carboxylic acid


分子量: 473.878 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C24H21ClFNO6 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
研究の焦点であるリガンドがあるかY

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
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

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試料調製

構成要素名称: Human POLRMT (lacking residues 1-104) in complex with IMT inhibitor.
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.128 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト) / Organelle: Mitochondria
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 株: BL 21 (DE3) RIL / プラスミド: ProEx-His6TEVD104mtRNAP
緩衝液pH: 8
緩衝液成分
ID濃度名称Buffer-ID
120 mMTris/HCl1
2300 mMNaCl1
35 mMMgCl21
41 mMDTT1
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: GOLD / グリッドのタイプ: UltrAuFoil R2/2
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277.15 K

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS / 詳細: Stage was tilted 40 deg.
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: SPOT SCAN
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 105000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 3000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 500 nm
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: 36.25 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1Warp粒子像選択
2SerialEM画像取得
4WarpCTF補正
7Coot0.9モデルフィッティング
9PHENIXモデル精密化
10cryoSPARC初期オイラー角割当
11RELION3.0.7最終オイラー角割当
12RELION3.0.7分類
13RELION3.0.7３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 1446981
3次元再構成解像度: 3.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 193651 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: OTHER / 空間: REAL
原子モデル構築PDB-ID: 4BOC

4boc


PDB chain-ID: A / Accession code: 4BOC / Source name: PDB / タイプ: experimental model

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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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