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- PDB-8d9l: CryoEM structure of human METTL1-WDR4 in complex with Lys-tRNA and SAM -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8d9l
タイトルCryoEM structure of human METTL1-WDR4 in complex with Lys-tRNA and SAM
要素
  • Lys-tRNA
  • tRNA (guanine-N(7)-)-methyltransferase
  • tRNA (guanine-N(7)-)-methyltransferase non-catalytic subunit WDR4
キーワードTRANSFERASE/RNA / Cancer protein / Methyl transferase / TRANSFERASE / TRANSFERASE-RNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


internal mRNA (guanine-N7-)-methyltransferase activity / tRNA (m7G46) methyltransferase complex / tRNA (guanine-N7)-methylation / RNA (guanine-N7)-methylation / tRNA (guanine46-N7)-methyltransferase / tRNA (guanine(46)-N7)-methyltransferase activity / tRNA stabilization / tRNA methyltransferase complex / tRNA modification in the nucleus and cytosol / tRNA modification ...internal mRNA (guanine-N7-)-methyltransferase activity / tRNA (m7G46) methyltransferase complex / tRNA (guanine-N7)-methylation / RNA (guanine-N7)-methylation / tRNA (guanine46-N7)-methyltransferase / tRNA (guanine(46)-N7)-methyltransferase activity / tRNA stabilization / tRNA methyltransferase complex / tRNA modification in the nucleus and cytosol / tRNA modification / tRNA methylation / cellular response to stress / 転移酵素; 一炭素原子の基を移すもの; メチル基を移すもの / enzyme activator activity / chromosome / tRNA binding / DNA damage response / nucleolus / nucleoplasm / nucleus / cytosol
類似検索 - 分子機能
tRNA (guanine-N(7)-)-methyltransferase non-catalytic subunit / tRNA (guanine-N-7) methyltransferase catalytic subunit Trm8, eukaryote / SAM-dependent methyltransferase TRMB-type domain profile. / tRNA (guanine-N-7) methyltransferase, Trmb type / Putative methyltransferase / WD domain, G-beta repeat / Trp-Asp (WD) repeats profile. / Trp-Asp (WD) repeats circular profile. / WD40 repeats / WD40 repeat ...tRNA (guanine-N(7)-)-methyltransferase non-catalytic subunit / tRNA (guanine-N-7) methyltransferase catalytic subunit Trm8, eukaryote / SAM-dependent methyltransferase TRMB-type domain profile. / tRNA (guanine-N-7) methyltransferase, Trmb type / Putative methyltransferase / WD domain, G-beta repeat / Trp-Asp (WD) repeats profile. / Trp-Asp (WD) repeats circular profile. / WD40 repeats / WD40 repeat / WD40-repeat-containing domain superfamily / S-adenosyl-L-methionine-dependent methyltransferase superfamily / WD40/YVTN repeat-like-containing domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
S-ADENOSYLMETHIONINE / : / RNA / RNA (> 10) / tRNA (guanine-N(7)-)-methyltransferase non-catalytic subunit WDR4 / tRNA (guanine-N(7)-)-methyltransferase
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: 4.04 Å
データ登録者Ruiz-Arroyo, V.M. / Nam, Y.
資金援助 米国, 3件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01 GM122960 米国
Cancer Prevention and Research Institute of Texas (CPRIT)RP190259 米国
Welch FoundationI-2115-20220331 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2023
タイトル: Structures and mechanisms of tRNA methylation by METTL1-WDR4.
著者: Victor M Ruiz-Arroyo / Rishi Raj / Kesavan Babu / Otgonbileg Onolbaatar / Paul H Roberts / Yunsun Nam /
要旨: Specific, regulated modification of RNAs is important for proper gene expression. tRNAs are rich with various chemical modifications that affect their stability and function. 7-Methylguanosine (mG) ...Specific, regulated modification of RNAs is important for proper gene expression. tRNAs are rich with various chemical modifications that affect their stability and function. 7-Methylguanosine (mG) at tRNA position 46 is a conserved modification that modulates steady-state tRNA levels to affect cell growth. The METTL1-WDR4 complex generates mG46 in humans, and dysregulation of METTL1-WDR4 has been linked to brain malformation and multiple cancers. Here we show how METTL1 and WDR4 cooperate to recognize RNA substrates and catalyse methylation. A crystal structure of METTL1-WDR4 and cryo-electron microscopy structures of METTL1-WDR4-tRNA show that the composite protein surface recognizes the tRNA elbow through shape complementarity. The cryo-electron microscopy structures of METTL1-WDR4-tRNA with S-adenosylmethionine or S-adenosylhomocysteine along with METTL1 crystal structures provide additional insights into the catalytic mechanism by revealing the active site in multiple states. The METTL1 N terminus couples cofactor binding with conformational changes in the tRNA, the catalytic loop and the WDR4 C terminus, acting as the switch to activate mG methylation. Thus, our structural models explain how post-translational modifications of the METTL1 N terminus can regulate methylation. Together, our work elucidates the core and regulatory mechanisms underlying mG modification by METTL1, providing the framework to understand its contribution to biology and disease.
履歴
登録2022年6月10日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年1月11日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年1月25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6月12日Group: Data collection / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond

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構造の表示

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
B: tRNA (guanine-N(7)-)-methyltransferase non-catalytic subunit WDR4
A: tRNA (guanine-N(7)-)-methyltransferase
C: Lys-tRNA
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)100,5014
ポリマ－100,1033
非ポリマー3981
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

#1: タンパク質 tRNA (guanine-N(7)-)-methyltransferase non-catalytic subunit WDR4 / Protein Wuho homolog / hWH / WD repeat-containing protein 4


分子量: 45123.023 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: WDR4 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P57081
#2: タンパク質 tRNA (guanine-N(7)-)-methyltransferase / Methyltransferase-like protein 1 / mRNA (guanine-N(7)-)-methyltransferase / miRNA (guanine-N(7)-)- ...Methyltransferase-like protein 1 / mRNA (guanine-N(7)-)-methyltransferase / miRNA (guanine-N(7)-)-methyltransferase / tRNA (guanine(46)-N(7))-methyltransferase / tRNA(m7G46)-methyltransferase


分子量: 31472.004 Da / 分子数: 1 / Mutation: D163A / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: METTL1, C12orf1 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
参照: UniProt: Q9UBP6, tRNA (guanine46-N7)-methyltransferase, 転移酵素; 一炭素原子の基を移すもの; メチル基を移すもの
#3: RNA鎖 Lys-tRNA


分子量: 23507.912 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Homo sapiens (ヒト) / 参照: GenBank: 1781322811
#4: 化合物 ChemComp-SAM / S-ADENOSYLMETHIONINE


分子量: 398.437 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C15H22N6O5S / 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 METTL1-WDR4 in complex with Lys-tRNA and SAM / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#3 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.112 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 7.5
試料濃度: 3 mg/ml / 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 / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
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: 273.15 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
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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 700 nm
撮影電子線照射量: 62 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k 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_refine1.19.2_4158精密化
PHENIX1.19.2_4158精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
4cryoSPARC3.3.1CTF補正
9cryoSPARC3.3.1初期オイラー角割当
10cryoSPARC3.3.1最終オイラー角割当
11cryoSPARC3.3.1分類
12cryoSPARC3.3.1３次元再構成
CTF補正タイプ: NONE
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 4.04 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 34558 / 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: 267.66 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00136026
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.38358487
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.03441001
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0023837
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d9.7192382

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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)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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