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- PDB-7mkn: Escherichia coli RNA polymerase and RapA elongation complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7mkn
タイトルEscherichia coli RNA polymerase and RapA elongation complex
要素
  • (DNA (29-MER)) x 2
  • (DNA-directed RNA polymerase subunit ...) x 4
  • RNA (20-MER)
  • RNA polymerase-associated protein RapA
キーワードTRANSCRIPTION/DNA/RNA / RNAP recycling / RapA / Post-Termination Complex / PTC / TRANSCRIPTION / TRANSCRIPTION-DNA-RNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


ATP-dependent chromatin remodeler activity / RNA polymerase complex / submerged biofilm formation / cellular response to cell envelope stress / bacterial-type RNA polymerase core enzyme binding / cytosolic DNA-directed RNA polymerase complex / regulation of DNA-templated transcription initiation / bacterial-type flagellum assembly / bacterial-type flagellum-dependent cell motility / nitrate assimilation ...ATP-dependent chromatin remodeler activity / RNA polymerase complex / submerged biofilm formation / cellular response to cell envelope stress / bacterial-type RNA polymerase core enzyme binding / cytosolic DNA-directed RNA polymerase complex / regulation of DNA-templated transcription initiation / bacterial-type flagellum assembly / bacterial-type flagellum-dependent cell motility / nitrate assimilation / transcription elongation factor complex / regulation of DNA-templated transcription elongation / transcription antitermination / DNA-templated transcription initiation / cell motility / helicase activity / 加水分解酵素; 酸無水物に作用; 酸無水物に作用・細胞または細胞小器官の運動に関与 / ribonucleoside binding / DNA-directed 5'-3' RNA polymerase activity / DNA-directed RNA polymerase / response to heat / protein-containing complex assembly / intracellular iron ion homeostasis / nucleic acid binding / protein dimerization activity / DNA-templated transcription / positive regulation of DNA-templated transcription / magnesium ion binding / ATP hydrolysis activity / DNA binding / zinc ion binding / ATP binding / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
RNA polymerase recycling, bacterial, C-terminal / RNA polymerase-associated protein RapA / RapA, N-terminal Tudor like domain 1 / RapA, N-terminal Tudor-like domain 2 / RNA polymerase recycling family C-terminal / RapA N-terminal Tudor like domain / RapA N-terminal Tudor like domain 1 / : / SNF2-like, N-terminal domain superfamily / SNF2, N-terminal ...RNA polymerase recycling, bacterial, C-terminal / RNA polymerase-associated protein RapA / RapA, N-terminal Tudor like domain 1 / RapA, N-terminal Tudor-like domain 2 / RNA polymerase recycling family C-terminal / RapA N-terminal Tudor like domain / RapA N-terminal Tudor like domain 1 / : / SNF2-like, N-terminal domain superfamily / SNF2, N-terminal / SNF2-related domain / DNA-directed RNA polymerase, omega subunit / DNA-directed RNA polymerase, subunit beta-prime, bacterial type / DNA-directed RNA polymerase, beta subunit, external 1 domain / RNA polymerase beta subunit external 1 domain / RNA polymerase, alpha subunit, C-terminal / Bacterial RNA polymerase, alpha chain C terminal domain / DNA-directed RNA polymerase, alpha subunit / DNA-directed RNA polymerase beta subunit, bacterial-type / RNA polymerase Rpb6 / RNA polymerase, subunit omega/Rpo6/RPB6 / RNA polymerase Rpb6 / RNA polymerase Rpb1, domain 3 superfamily / RPB6/omega subunit-like superfamily / RNA polymerase Rpb2, domain 2 superfamily / RNA polymerase Rpb1, domain 3 / RNA polymerase Rpb1, domain 3 / RNA polymerase Rpb1, domain 1 / RNA polymerase Rpb1, domain 1 / Helicase conserved C-terminal domain / RNA polymerase, alpha subunit / RNA polymerase Rpb1, domain 5 / RNA polymerase Rpb1, domain 4 / RNA polymerase Rpb1, domain 2 / RNA polymerase Rpb1, domain 5 / RNA polymerase Rpb1, domain 4 / RNA polymerase, beta subunit, protrusion / RNA polymerase beta subunit / RNA polymerase, N-terminal / RNA polymerase Rpb1, funnel domain superfamily / RNA polymerase I subunit A N-terminus / DNA-directed RNA polymerase, insert domain / DNA-directed RNA polymerase, RpoA/D/Rpb3-type / RNA polymerase Rpb3/RpoA insert domain / RNA polymerase Rpb3/Rpb11 dimerisation domain / RNA polymerases D / DNA-directed RNA polymerase, insert domain superfamily / RNA polymerase, RBP11-like subunit / RNA polymerase Rpb2, domain 2 / RNA polymerase Rpb2, domain 2 / RNA polymerase, beta subunit, conserved site / RNA polymerase Rpb2, domain 7 / RNA polymerase Rpb2, domain 3 / RNA polymerase Rpb2, OB-fold / RNA polymerase Rpb2, domain 7 / RNA polymerase Rpb2, domain 3 / RNA polymerases beta chain signature. / DNA-directed RNA polymerase, subunit 2, hybrid-binding domain / DNA-directed RNA polymerase, subunit 2 / DNA-directed RNA polymerase, subunit 2, hybrid-binding domain superfamily / RNA polymerase Rpb2, domain 6 / helicase superfamily c-terminal domain / Superfamilies 1 and 2 helicase C-terminal domain profile. / Superfamilies 1 and 2 helicase ATP-binding type-1 domain profile. / DEAD-like helicases superfamily / Helicase, C-terminal / Helicase superfamily 1/2, ATP-binding domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-2TM / DNA / DNA (> 10) / RNA / RNA (> 10) / DNA-directed RNA polymerase subunit beta / DNA-directed RNA polymerase subunit alpha / DNA-directed RNA polymerase subunit beta' / DNA-directed RNA polymerase subunit omega / RNA polymerase-associated protein RapA
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (大腸菌)
Escherichia coli K-12 (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: 3.3 Å
データ登録者Qayyum, M.Z. / Murakami, K.S.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01 GM087350 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35 GM131860 米国
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2021
タイトル: Structural basis of RNA polymerase recycling by the Swi2/Snf2 family of ATPase RapA in Escherichia coli.
著者: M Zuhaib Qayyum / Vadim Molodtsov / Andrew Renda / Katsuhiko S Murakami /
要旨: After transcription termination, cellular RNA polymerases (RNAPs) are occasionally trapped on DNA, impounded in an undefined post-termination complex (PTC), limiting the free RNAP pool and ...After transcription termination, cellular RNA polymerases (RNAPs) are occasionally trapped on DNA, impounded in an undefined post-termination complex (PTC), limiting the free RNAP pool and subsequently leading to inefficient transcription. In Escherichia coli, a Swi2/Snf2 family of ATPase called RapA is known to be involved in countering such inefficiency through RNAP recycling; however, the precise mechanism of this recycling is unclear. To better understand its mechanism, here we determined the structures of two sets of E. coli RapA-RNAP complexes, along with the RNAP core enzyme and the elongation complex, using cryo-EM. These structures revealed the large conformational changes of RNAP and RapA upon their association that has been implicated in the hindrance of PTC formation. Our results along with DNA-binding assays reveal that although RapA binds RNAP away from the DNA-binding main channel, its binding can allosterically close the RNAP clamp, thereby preventing its nonspecific DNA binding and PTC formation. Taken together, we propose that RapA acts as a guardian of RNAP by which RapA prevents nonspecific DNA binding of RNAP without affecting the binding of promoter DNA recognition σ factor, thereby enhancing RNAP recycling.
履歴
登録2021年4月26日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02021年6月2日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年12月15日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author / database_2
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession
改定 1.22021年12月22日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.journal_volume
改定 1.32024年5月29日Group: Data collection / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond

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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-23900
  • 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 subunit alpha
B: DNA-directed RNA polymerase subunit alpha
C: DNA-directed RNA polymerase subunit beta
D: DNA-directed RNA polymerase subunit beta'
E: DNA-directed RNA polymerase subunit omega
L: RNA polymerase-associated protein RapA
N: DNA (29-MER)
R: RNA (20-MER)
T: DNA (29-MER)
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)495,94713
ポリマ－495,3119
非ポリマー6364
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: microscopy
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area44090 Å2
ΔGint-240 kcal/mol
Surface area179920 Å2

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要素

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DNA-directed RNA polymerase subunit ... , 4種, 5分子 ABCDE

#1: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit alpha / RNAP subunit alpha / RNA polymerase subunit alpha / Transcriptase subunit alpha


分子量: 26213.830 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌)
株: K12 / 遺伝子: rpoA, FAZ83_23195 / 発現宿主: Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株 (発現宿主): K-12 / 参照: UniProt: A0A4S5AL01, DNA-directed RNA polymerase
#2: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit beta / RNAP subunit beta / RNA polymerase subunit beta / Transcriptase subunit beta


分子量: 150590.547 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌)
株: K12 / 遺伝子: rpoB, FAZ83_22375 / 発現宿主: Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株 (発現宿主): K-12 / 参照: UniProt: A0A4S4NK82, DNA-directed RNA polymerase
#3: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit beta' / RNAP subunit beta' / RNA polymerase subunit beta' / Transcriptase subunit beta'


分子量: 150865.766 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌)
株: K12 / 遺伝子: rpoC, FAZ83_22370 / 発現宿主: Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株 (発現宿主): K-12 / 参照: UniProt: A0A6D2WUT6, DNA-directed RNA polymerase
#4: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit omega / RNAP omega subunit / RNA polymerase omega subunit / Transcriptase subunit omega


分子量: 10249.547 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌)
株: K12 / 遺伝子: rpoZ, b3649, JW3624 / 発現宿主: Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株 (発現宿主): K-12 / 参照: UniProt: P0A800, DNA-directed RNA polymerase

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DNA鎖 , 2種, 2分子 NT

#6: DNA鎖 DNA (29-MER)


分子量: 8840.689 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 発現宿主: Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株 (発現宿主): K-12
#8: DNA鎖 DNA (29-MER)


分子量: 8813.646 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 発現宿主: Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株 (発現宿主): K-12

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タンパク質 / RNA鎖 , 2種, 2分子 LR

#5: タンパク質 RNA polymerase-associated protein RapA / ATP-dependent helicase HepA


分子量: 109897.906 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌)
株: K12 / 遺伝子: rapA, hepA, yabA, b0059, JW0058 / 発現宿主: Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株 (発現宿主): K-12
参照: UniProt: P60240, 加水分解酵素; 酸無水物に作用; 酸無水物に作用・細胞または細胞小器官の運動に関与
#7: RNA鎖 RNA (20-MER)


分子量: 3625.242 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12 / 発現宿主: Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株 (発現宿主): K-12

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非ポリマー , 3種, 4分子

#9: 化合物 ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#10: 化合物 ChemComp-ZN / ZINC ION


分子量: 65.409 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Zn / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#11: 化合物 ChemComp-2TM / 5'-O-[(S)-hydroxy{[(S)-hydroxy(phosphonooxy)phosphoryl]methyl}phosphoryl]cytidine / CMPcPP / 5′-シチジルオキシホスホニルメチルホスホニルオキシホスホン酸


分子量: 481.184 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H18N3O13P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION

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詳細

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: Escherichia coli RNA polymerase and RapA elongation complex
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#8 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 株: K-12
緩衝液pH: 8
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

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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
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: OTHER
電子レンズモード: OTHER
撮影電子線照射量: 40 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
phenix.real_space_refine1.19.1_4122精密化
PHENIX1.19.1_4122精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 69457 / 対称性のタイプ: POINT
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 65.48 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.005134750
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.004347249
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0555367
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00675995
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d16.233513346

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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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