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Yorodumi- PDB-7s01: X-ray structure of the phage AR9 non-virion RNA polymerase holoen... -
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Basic information
| Entry | Database: PDB / ID: 7s01 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Title | X-ray structure of the phage AR9 non-virion RNA polymerase holoenzyme in complex with a forked oligonucleotide containing the P077 promoter | |||||||||
Components |
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Keywords | TRANSCRIPTION/DNA / DNA-dependent multisubunit RNA polymerase / sigma factor / deoxyuridine / template strand promoter / RNAP / TRANSCRIPTION / TRANSCRIPTION-DNA complex | |||||||||
| 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: 3.4 Å | |||||||||
Authors | Leiman, P.G. / Sokolova, M.L. / Gordeeva, J. / Fraser, A. / Severinov, K.V. | |||||||||
| 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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| PDBx/mmCIF format | 7s01.cif.gz | 1.2 MB | Display | PDBx/mmCIF format |
|---|---|---|---|---|
| PDB format | pdb7s01.ent.gz | 998.9 KB | Display | PDB format |
| PDBx/mmJSON format | 7s01.json.gz | Tree view | PDBx/mmJSON format | |
| Others | Other downloads |
-Validation report
| Summary document | 7s01_validation.pdf.gz | 441.2 KB | Display | wwPDB validaton report |
|---|---|---|---|---|
| Full document | 7s01_full_validation.pdf.gz | 444.1 KB | Display | |
| Data in XML | 7s01_validation.xml.gz | 92.3 KB | Display | |
| Data in CIF | 7s01_validation.cif.gz | 120.4 KB | Display | |
| Arichive directory | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/s0/7s01 ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/s0/7s01 | HTTPS FTP |
-Related structure data
| Related structure data | ![]() 7s00C ![]() 7um0C ![]() 7um1C C: citing same article ( |
|---|---|
| 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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|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 |
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| Unit cell |
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Components
-DNA-directed RNA ... , 5 types, 5 molecules AdcDC
| #1: Protein | Mass: 54917.449 Da / Num. of mol.: 1 Source method: isolated from a genetically manipulated source Source: (gene. exp.) Bacillus phage AR9 (virus) / Gene: AR9_g226 / Production host: ![]() |
|---|---|
| #2: Protein | Mass: 49397.164 Da / Num. of mol.: 1 Source method: isolated from a genetically manipulated source Source: (gene. exp.) Bacillus phage AR9 (virus) / Gene: AR9_g270 / Production host: ![]() |
| #3: Protein | Mass: 58112.289 Da / Num. of mol.: 1 Source method: isolated from a genetically manipulated source Source: (gene. exp.) Bacillus phage AR9 (virus) / Gene: AR9_g105 / Production host: ![]() |
| #4: Protein | Mass: 73100.977 Da / Num. of mol.: 1 Source method: isolated from a genetically manipulated source Source: (gene. exp.) Bacillus phage AR9 (virus) / Gene: AR9_g154 / Production host: ![]() References: UniProt: A0A172JI62, DNA-directed RNA polymerase |
| #5: Protein | Mass: 76978.383 Da / Num. of mol.: 1 Source method: isolated from a genetically manipulated source Source: (gene. exp.) Bacillus phage AR9 (virus) / Gene: AR9_g089 / Production host: ![]() References: UniProt: A0A172JHZ2, DNA-directed RNA polymerase |
-DNA chain , 2 types, 4 molecules NtTn
| #6: DNA chain | Mass: 4303.829 Da / Num. of mol.: 2 / Source method: obtained synthetically / Source: (synth.) Bacillus phage AR9 (virus)#7: DNA chain | Mass: 9764.241 Da / Num. of mol.: 2 / Source method: obtained synthetically / Source: (synth.) Bacillus phage AR9 (virus) |
|---|
-Non-polymers , 1 types, 1 molecules 
| #8: Chemical | ChemComp-ZN / |
|---|
-Details
| Has ligand of interest | Y |
|---|---|
| Has protein modification | N |
-Experimental details
-Experiment
| Experiment | Method: X-RAY DIFFRACTION / Number of used crystals: 1 |
|---|
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Sample preparation
| Crystal | Density Matthews: 3.25 Å3/Da / Density % sol: 62.16 % |
|---|---|
| Crystal grow | Temperature: 293 K / Method: vapor diffusion, hanging drop / pH: 5 Details: 1.5 ul aliquot of the AR9 nvRNAP promoter complex (10 mg/mL) was mixed with the same volume of a solution containing 150 mM MIB pH 5, 150 mM LiCl, 13 % PEG 1500 and incubated as a hanging ...Details: 1.5 ul aliquot of the AR9 nvRNAP promoter complex (10 mg/mL) was mixed with the same volume of a solution containing 150 mM MIB pH 5, 150 mM LiCl, 13 % PEG 1500 and incubated as a hanging drop over the same solution. |
-Data collection
| Diffraction | Mean temperature: 100 K / Serial crystal experiment: N |
|---|---|
| Diffraction source | Source: SYNCHROTRON / Site: APS / Beamline: 21-ID-D / Wavelength: 0.9184 Å |
| Detector | Type: DECTRIS EIGER X 9M / Detector: PIXEL / Date: Jun 13, 2017 |
| Radiation | Protocol: SINGLE WAVELENGTH / Monochromatic (M) / Laue (L): M / Scattering type: x-ray |
| Radiation wavelength | Wavelength: 0.9184 Å / Relative weight: 1 |
| Reflection | Resolution: 3.38→50 Å / Num. obs: 59745 / % possible obs: 94 % / Observed criterion σ(I): 1.2 / Redundancy: 2.88 % / Biso Wilson estimate: 111.6 Å2 / Net I/σ(I): 7.94 |
| Reflection shell | Resolution: 3.38→3.58 Å / Redundancy: 2.58 % / Mean I/σ(I) obs: 1.2 / % possible all: 83.9 |
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Processing
| Software |
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| Refinement | Method to determine structure: MOLECULAR REPLACEMENTStarting model: EMD-24763 Resolution: 3.4→49.35 Å / SU ML: 0.615 / Cross valid method: FREE R-VALUE / σ(F): 1.33 / Phase error: 34.627 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: 133 Å2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refinement step | Cycle: LAST / Resolution: 3.4→49.35 Å
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| Refine LS restraints |
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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 |
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