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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 7oba | ||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of human RNA Polymerase I in complex with RRN3 | ||||||
要素 |
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キーワード | TRANSCRIPTION / RNA polymerase I / human / rRNA transcription / DNA-dependent RNA polymerase / pre-initiation / RRN3 | ||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 RNA polymerase I transcription regulator complex / negative regulation of protein localization to nucleolus / nucleologenesis / cytoplasm organization / neural crest formation / RNA Polymerase III Chain Elongation / RNA Polymerase III Transcription Termination / RNA polymerase I core binding / DNA/RNA hybrid binding / regulation of transcription by RNA polymerase I ...RNA polymerase I transcription regulator complex / negative regulation of protein localization to nucleolus / nucleologenesis / cytoplasm organization / neural crest formation / RNA Polymerase III Chain Elongation / RNA Polymerase III Transcription Termination / RNA polymerase I core binding / DNA/RNA hybrid binding / regulation of transcription by RNA polymerase I / RPAP3/R2TP/prefoldin-like complex / RNA polymerase I general transcription initiation factor activity / RNA polymerase I general transcription initiation factor binding / Cytosolic sensors of pathogen-associated DNA / negative regulation of intrinsic apoptotic signaling pathway by p53 class mediator / RNA polymerase I core promoter sequence-specific DNA binding / RNA Polymerase III Transcription Initiation From Type 1 Promoter / RNA Polymerase III Transcription Initiation From Type 2 Promoter / RNA Polymerase III Transcription Initiation From Type 3 Promoter / RNA Polymerase III Abortive And Retractive Initiation / nucleolus organization / RNA polymerase I preinitiation complex assembly / Abortive elongation of HIV-1 transcript in the absence of Tat / nucleobase-containing compound metabolic process / RNA Polymerase I Transcription Termination / FGFR2 alternative splicing / MicroRNA (miRNA) biogenesis / Signaling by FGFR2 IIIa TM / Viral Messenger RNA Synthesis / RNA Pol II CTD phosphorylation and interaction with CE during HIV infection / RNA Pol II CTD phosphorylation and interaction with CE / Formation of the Early Elongation Complex / Formation of the HIV-1 Early Elongation Complex / mRNA Capping / PIWI-interacting RNA (piRNA) biogenesis / HIV Transcription Initiation / RNA Polymerase II HIV Promoter Escape / Transcription of the HIV genome / RNA Polymerase II Promoter Escape / RNA Polymerase II Transcription Pre-Initiation And Promoter Opening / RNA Polymerase II Transcription Initiation / RNA Polymerase II Transcription Initiation And Promoter Clearance / RNA polymerase III activity / termination of RNA polymerase I transcription / regulation of DNA-templated transcription initiation / nucleolar large rRNA transcription by RNA polymerase I / mRNA Splicing - Minor Pathway / RNA Polymerase I Transcription Initiation / Pausing and recovery of Tat-mediated HIV elongation / Tat-mediated HIV elongation arrest and recovery / transcription by RNA polymerase I / transcription initiation at RNA polymerase I promoter / rRNA transcription / HIV elongation arrest and recovery / Pausing and recovery of HIV elongation / Processing of Capped Intron-Containing Pre-mRNA / transcription by RNA polymerase III / intrinsic apoptotic signaling pathway by p53 class mediator / RNA polymerase II transcribes snRNA genes / homeostasis of number of cells / Tat-mediated elongation of the HIV-1 transcript / transcription elongation by RNA polymerase I / Formation of HIV-1 elongation complex containing HIV-1 Tat / tRNA transcription by RNA polymerase III / RNA polymerase I activity / RNA polymerase I complex / RNA polymerase III complex / Formation of HIV elongation complex in the absence of HIV Tat / RNA polymerase II, core complex / RNA Polymerase II Transcription Elongation / Formation of RNA Pol II elongation complex / cell surface receptor protein tyrosine kinase signaling pathway / RNA Polymerase II Pre-transcription Events / Inhibition of DNA recombination at telomere / embryo implantation / mRNA Splicing - Major Pathway / protein-DNA complex / cellular response to leukemia inhibitory factor / DNA-templated transcription initiation / TP53 Regulates Transcription of DNA Repair Genes / RNA Polymerase I Promoter Escape / Transcriptional regulation by small RNAs / NoRC negatively regulates rRNA expression / B-WICH complex positively regulates rRNA expression / Transcription-Coupled Nucleotide Excision Repair (TC-NER) / Formation of TC-NER Pre-Incision Complex / ribonucleoside binding / fibrillar center / DNA-directed 5'-3' RNA polymerase activity / Activation of anterior HOX genes in hindbrain development during early embryogenesis / DNA-directed RNA polymerase / Dual incision in TC-NER / Gap-filling DNA repair synthesis and ligation in TC-NER / ribosome biogenesis / single-stranded DNA binding / chromosome / fibroblast proliferation / in utero embryonic development / Estrogen-dependent gene expression / transcription by RNA polymerase II 類似検索 - 分子機能 | ||||||
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: 3.1 Å | ||||||
データ登録者 | Misiaszek, A.D. / Girbig, M. / Mueller, C.W. | ||||||
引用 | ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2021 タイトル: Cryo-EM structures of human RNA polymerase I. 著者: Agata D Misiaszek / Mathias Girbig / Helga Grötsch / Florence Baudin / Brice Murciano / Aleix Lafita / Christoph W Müller / 要旨: RNA polymerase I (Pol I) specifically synthesizes ribosomal RNA. Pol I upregulation is linked to cancer, while mutations in the Pol I machinery lead to developmental disorders. Here we report the ...RNA polymerase I (Pol I) specifically synthesizes ribosomal RNA. Pol I upregulation is linked to cancer, while mutations in the Pol I machinery lead to developmental disorders. Here we report the cryo-EM structure of elongating human Pol I at 2.7 Å resolution. In the exit tunnel, we observe a double-stranded RNA helix that may support Pol I processivity. Our structure confirms that human Pol I consists of 13 subunits with only one subunit forming the Pol I stalk. Additionally, the structure of human Pol I in complex with the initiation factor RRN3 at 3.1 Å resolution reveals stalk flipping upon RRN3 binding. We also observe an inactivated state of human Pol I bound to an open DNA scaffold at 3.3 Å resolution. Lastly, the high-resolution structure of human Pol I allows mapping of disease-related mutations that can aid understanding of disease etiology. | ||||||
履歴 |
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構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
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PDBx/mmCIF形式 | 7oba.cif.gz | 827.7 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb7oba.ent.gz | 651.4 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 7oba.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
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文書・要旨 | 7oba_validation.pdf.gz | 1.5 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 7oba_full_validation.pdf.gz | 1.5 MB | 表示 | |
XML形式データ | 7oba_validation.xml.gz | 120.6 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 7oba_validation.cif.gz | 187.6 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/ob/7oba ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/ob/7oba | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 12796MC 7ob9C 7obbC M: このデータのモデリングに利用したマップデータ C: 同じ文献を引用 (文献) |
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類似構造データ | |
電子顕微鏡画像生データ | EMPIAR-10966 (タイトル: Cryo-EM structure of human RNA polymerase I Open Complex and in complex with RRN3 Data size: 2.2 TB Data #1: Unaligned multi-frame micrographs of human RNA polymerase I Open Complax and bound to RRN3 [micrographs - multiframe]) |
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
-DNA-directed RNA polymerase I subunit ... , 6種, 6分子 ABGIMN
#1: タンパク質 | 分子量: 195069.047 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 細胞株: HEK293T / 参照: UniProt: O95602, DNA-directed RNA polymerase |
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#2: タンパク質 | 分子量: 128379.219 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 細胞株: HEK293T / 参照: UniProt: Q9H9Y6, DNA-directed RNA polymerase |
#6: タンパク質 | 分子量: 37490.379 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 細胞株: HEK293T / 参照: UniProt: Q3B726 |
#8: タンパク質 | 分子量: 13917.695 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 細胞株: HEK293T / 参照: UniProt: Q9P1U0 |
#12: タンパク質 | 分子量: 47330.234 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 細胞株: HEK293T / 参照: UniProt: Q9GZS1 |
#13: タンパク質 | 分子量: 55065.523 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 細胞株: HEK293T / 参照: UniProt: O15446 |
-DNA-directed RNA polymerases I and III subunit ... , 2種, 2分子 CK
#3: タンパク質 | 分子量: 39301.672 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 細胞株: HEK293T / 参照: UniProt: O15160 |
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#10: タンパク質 | 分子量: 15259.222 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 細胞株: HEK293T / 参照: UniProt: P0DPB6 |
-DNA-directed RNA polymerases I, II, and III subunit ... , 5種, 5分子 EFHJL
#4: タンパク質 | 分子量: 24644.318 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 細胞株: HEK293T / Variant: Ser44Phe / 参照: UniProt: P19388 |
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#5: タンパク質 | 分子量: 14491.026 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 細胞株: HEK293T / 参照: UniProt: P61218 |
#7: タンパク質 | 分子量: 17162.273 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 細胞株: HEK293T / 参照: UniProt: P52434 |
#9: タンパク質 | 分子量: 7655.123 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 細胞株: HEK293T / 参照: UniProt: P62875 |
#11: タンパク質 | 分子量: 7018.244 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Homo sapiens (ヒト) / 細胞株: HEK293T / 参照: UniProt: P53803 |
-タンパク質 / 非ポリマー , 2種, 8分子 O
#14: タンパク質 | 分子量: 74188.031 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: RRN3, TIFIA / プラスミド: pETM11 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): LOBSTR / 参照: UniProt: Q9NYV6 |
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#15: 化合物 | ChemComp-ZN / |
-詳細
研究の焦点であるリガンドがあるか | N |
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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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分子量 | 値: 0.67 MDa / 実験値: NO | |||||||||||||||||||||||||
由来(天然) |
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由来(組換発現) | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) | |||||||||||||||||||||||||
緩衝液 | pH: 7.5 | |||||||||||||||||||||||||
緩衝液成分 |
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試料 | 濃度: 0.85 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES 詳細: Human RNA polymerase I mixed in 1:1 molar ratio with RRN3 and in 1:1.5 molar ratio with DNA template | |||||||||||||||||||||||||
試料支持 | 詳細: NanoClean plasma cleaner (Fischione Instruments, Model 1070) グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R2/1 | |||||||||||||||||||||||||
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: 288 K / 詳細: blot force 3, blot time 0 s, wait time 0 s |
-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 / 倍率(公称値): 105000 X / 最大 デフォーカス(公称値): 2250 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 750 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 100 µm / アライメント法: ZEMLIN TABLEAU |
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: 41.2 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 14224 |
-解析
ソフトウェア |
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EMソフトウェア |
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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: 2628144 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 260363 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | 詳細: Initial rigid body fitting with UCSF Chimera followed by manual model fitting in Coot. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | 3D fitting-ID: 1 / Accession code: 7AEI / Initial refinement model-ID: 1 / PDB-ID: 7AEI / Source name: PDB / タイプ: experimental model
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精密化 | 立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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