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Open data
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Basic information
| Entry | Database: PDB / ID: 7s00 | ||||||
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| Title | X-ray structure of the phage AR9 non-virion RNA polymerase core | ||||||
 Components | 
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 Keywords | TRANSCRIPTION / DNA-dependent multisubunit RNA polymerase / deoxyuridine / template strand promoter / RNAP | ||||||
| Function / homology |  Function and homology informationDNA-directed RNA polymerase complex / ribonucleoside binding / DNA-directed RNA polymerase / DNA-directed RNA polymerase activity / DNA-templated transcription / DNA binding / metal ion binding Similarity search - Function  | ||||||
| Biological species |  Bacillus phage AR9 (virus) | ||||||
| Method |  X-RAY DIFFRACTION /  SYNCHROTRON /  MOLECULAR REPLACEMENT / Resolution: 3.3 Å  | ||||||
 Authors | Leiman, P.G. / Sokolova, M.L. / Fraser, A. | ||||||
| Funding support | 1items 
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 Citation |  Journal: Nat Commun / Year: 2022Title: Structural basis of template strand deoxyuridine promoter recognition by a viral RNA polymerase. Authors: Alec Fraser / Maria L Sokolova / Arina V Drobysheva / Julia V Gordeeva / Sergei Borukhov / John Jumper / Konstantin V Severinov / Petr G Leiman /     ![]() Abstract: Recognition of promoters in bacterial RNA polymerases (RNAPs) is controlled by sigma subunits. The key sequence motif recognized by the sigma, the -10 promoter element, is located in the non-template ...Recognition of promoters in bacterial RNA polymerases (RNAPs) is controlled by sigma subunits. The key sequence motif recognized by the sigma, the -10 promoter element, is located in the non-template strand of the double-stranded DNA molecule ~10 nucleotides upstream of the transcription start site. Here, we explain the mechanism by which the phage AR9 non-virion RNAP (nvRNAP), a bacterial RNAP homolog, recognizes the -10 element of its deoxyuridine-containing promoter in the template strand. The AR9 sigma-like subunit, the nvRNAP enzyme core, and the template strand together form two nucleotide base-accepting pockets whose shapes dictate the requirement for the conserved deoxyuridines. A single amino acid substitution in the AR9 sigma-like subunit allows one of these pockets to accept a thymine thus expanding the promoter consensus. Our work demonstrates the extent to which viruses can evolve host-derived multisubunit enzymes to make transcription of their own genes independent of the host.  | ||||||
| History | 
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Structure visualization
| Structure viewer | Molecule:  Molmil Jmol/JSmol | 
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Downloads & links
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Download
| PDBx/mmCIF format |  7s00.cif.gz | 2 MB | Display |  PDBx/mmCIF format | 
|---|---|---|---|---|
| PDB format |  pdb7s00.ent.gz | 1.4 MB | Display |  PDB format | 
| PDBx/mmJSON format |  7s00.json.gz | Tree view |  PDBx/mmJSON format | |
| Others |  Other downloads | 
-Validation report
| Summary document |  7s00_validation.pdf.gz | 669.8 KB | Display |  wwPDB validaton report | 
|---|---|---|---|---|
| Full document |  7s00_full_validation.pdf.gz | 702.1 KB | Display | |
| Data in XML |  7s00_validation.xml.gz | 125.1 KB | Display | |
| Data in CIF |  7s00_validation.cif.gz | 172.5 KB | Display | |
| Arichive directory |  https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/s0/7s00 ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/s0/7s00 | HTTPS FTP  | 
-Related structure data
| Related structure data | ![]() 7s01SC ![]() 7um0C ![]() 7um1C S: Starting model for refinement C: citing same article (  | 
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| Similar structure data | Similarity search - Function & homology  F&H Search | 
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Links
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Assembly
| Deposited unit | ![]() 
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| Unit cell | 
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| Noncrystallographic symmetry (NCS) | NCS domain: 
 NCS domain segments: 
 NCS ensembles : 
 NCS oper: 
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Components
| #1: Protein | Mass: 58112.289 Da / Num. of mol.: 2 Source method: isolated from a genetically manipulated source Source: (gene. exp.)  Bacillus phage AR9 (virus) / Gene: AR9_g105 / Details (production host): pETDuet-1 / Production host: ![]() #2: Protein | Mass: 76978.383 Da / Num. of mol.: 2 Source method: isolated from a genetically manipulated source Source: (gene. exp.)  Bacillus phage AR9 (virus) / Gene: AR9_g089 / Details (production host): pETDuet-1 / Production host: ![]() References: UniProt: A0A172JHZ2, DNA-directed RNA polymerase #3: Protein | Mass: 73100.977 Da / Num. of mol.: 2 Source method: isolated from a genetically manipulated source Source: (gene. exp.)  Bacillus phage AR9 (virus) / Gene: AR9_g154 / Details (production host): pETDuet-1 / Production host: ![]() References: UniProt: A0A172JI62, DNA-directed RNA polymerase #4: Protein | Mass: 51947.844 Da / Num. of mol.: 2 Source method: isolated from a genetically manipulated source Source: (gene. exp.)  Bacillus phage AR9 (virus) / Gene: AR9_g270 / Details (production host): pETDuet-1 / Production host: ![]() #5: Chemical | Has ligand of interest | Y |  | 
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-Experimental details
-Experiment
| Experiment | Method:  X-RAY DIFFRACTION / Number of used crystals: 1  | 
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Sample preparation
| Crystal | Density Matthews: 2.77 Å3/Da / Density % sol: 55.6 % | 
|---|---|
| Crystal grow | Temperature: 293 K / Method: vapor diffusion, hanging drop / pH: 8.8  Details: an 1.5 ul aliquot of AR9 nvRNAP core (4.5 mg/mL) was mixed with an equal volume of a solution containing 100 mM Tricine pH 8.8, 270 mM KNO3, 15 % PEG 6000, 5 mM MgCl2, and incubated as a ...Details: an 1.5 ul aliquot of AR9 nvRNAP core (4.5 mg/mL) was mixed with an equal volume of a solution containing 100 mM Tricine pH 8.8, 270 mM KNO3, 15 % PEG 6000, 5 mM MgCl2, and incubated as a hanging drop over the same solution  | 
-Data collection
| Diffraction | Mean temperature: 100 K / Serial crystal experiment: N | |||||||||||||||||||||
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| Diffraction source | Source:  SYNCHROTRON / Site:  APS   / Beamline: 21-ID-G / Wavelength: 0.9786 Å | |||||||||||||||||||||
| Detector | Type: RAYONIX MX-300 / Detector: CCD / Date: Jun 24, 2017 | |||||||||||||||||||||
| Radiation | Protocol: SINGLE WAVELENGTH / Monochromatic (M) / Laue (L): M / Scattering type: x-ray | |||||||||||||||||||||
| Radiation wavelength | Wavelength: 0.9786 Å / Relative weight: 1 | |||||||||||||||||||||
| Reflection | Resolution: 3.3→50 Å / Num. obs: 87373 / % possible obs: 98.6 % / Observed criterion σ(I): 1.1 / Redundancy: 4.49 % / Biso Wilson estimate: 107.48 Å2 / CC1/2: 0.998 / Rrim(I) all: 0.139 / Net I/σ(I): 10.07 | |||||||||||||||||||||
| Reflection shell | Diffraction-ID: 1 
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Processing
| Software | 
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| Refinement | Method to determine structure:  MOLECULAR REPLACEMENTStarting model: 7S01 Resolution: 3.3→49.42 Å / SU ML: 0.4787 / Cross valid method: FREE R-VALUE / σ(F): 1.34 / Phase error: 26.2646 Stereochemistry target values: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2 
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| Solvent computation | Shrinkage radii: 0.9 Å / VDW probe radii: 1.11 Å / Solvent model: FLAT BULK SOLVENT MODEL | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Displacement parameters | Biso mean: 155.21 Å2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refinement step | Cycle: LAST / Resolution: 3.3→49.42 Å
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| Refine LS restraints | 
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| Refine LS restraints NCS | 
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| LS refinement shell | 
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| Refinement TLS params. | Method: refined / Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION 
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| Refinement TLS group | Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION 
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Bacillus phage AR9 (virus)
X-RAY DIFFRACTION
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