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万見
- PDB-8fix: Cryo-EM structure of E. coli RNA polymerase backtracked elongatio... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8fix
タイトルCryo-EM structure of E. coli RNA polymerase backtracked elongation complex harboring a terminal mismatch
要素
  • (DNA-directed RNA polymerase subunit ...) x 4
  • Non-template DNA
  • RNA
  • Template DNA
キーワードTRANSCRIPTION / RNA polymerase / ribosome / coupling
機能・相同性
機能・相同性情報


RNA polymerase complex / submerged biofilm formation / cellular response to cell envelope stress / regulation of DNA-templated transcription initiation / bacterial-type flagellum assembly / bacterial-type RNA polymerase core enzyme binding / cytosolic DNA-directed RNA polymerase complex / bacterial-type flagellum-dependent cell motility / nitrate assimilation / regulation of DNA-templated transcription elongation ...RNA polymerase complex / submerged biofilm formation / cellular response to cell envelope stress / regulation of DNA-templated transcription initiation / bacterial-type flagellum assembly / bacterial-type RNA polymerase core enzyme binding / cytosolic DNA-directed RNA polymerase complex / bacterial-type flagellum-dependent cell motility / nitrate assimilation / regulation of DNA-templated transcription elongation / transcription elongation factor complex / transcription antitermination / cell motility / DNA-templated transcription initiation / ribonucleoside binding / DNA-directed RNA polymerase / DNA-directed RNA polymerase activity / response to heat / protein-containing complex assembly / intracellular iron ion homeostasis / protein dimerization activity / response to antibiotic / magnesium ion binding / DNA binding / zinc ion binding / membrane / cytoplasm / cytosol
類似検索 - 分子機能
RNA polymerase subunit, RPB6/omega / Eukaryotic RPB6 RNA polymerase subunit / RNA polymerase Rpb1 funnel domain / RNA polymerase II/Efflux pump adaptor protein, barrel-sandwich hybrid domain / Topoisomerase I; Chain A, domain 4 / DNA-directed RNA polymerase, insert domain / RNA Polymerase Alpha Subunit; Chain A, domain 2 / DNA-directed RNA polymerase, omega subunit / DNA-directed RNA polymerase, subunit beta-prime, bacterial type / DNA-directed RNA polymerase, beta subunit, external 1 domain superfamily ...RNA polymerase subunit, RPB6/omega / Eukaryotic RPB6 RNA polymerase subunit / RNA polymerase Rpb1 funnel domain / RNA polymerase II/Efflux pump adaptor protein, barrel-sandwich hybrid domain / Topoisomerase I; Chain A, domain 4 / DNA-directed RNA polymerase, insert domain / RNA Polymerase Alpha Subunit; Chain A, domain 2 / DNA-directed RNA polymerase, omega subunit / DNA-directed RNA polymerase, subunit beta-prime, bacterial type / DNA-directed RNA polymerase, beta subunit, external 1 domain superfamily / 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 beta subunit, bacterial-type / DNA-directed RNA polymerase, alpha subunit / Beta Complex / DNA-directed RNA polymerase, subunit beta-prime / RNA polymerase Rpb6 / RNA polymerase, subunit omega/Rpo6/RPB6 / RNA polymerase Rpb6 / RNA polymerase Rpb2, domain 2 superfamily / RNA polymerase Rpb1, domain 3 superfamily / RPB6/omega subunit-like superfamily / 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 / RNA polymerase Rpb1, clamp domain superfamily / RNA polymerase Rpb1, domain 3 / RNA polymerase Rpb1, domain 3 / RNA polymerase Rpb1, domain 1 / RNA polymerase Rpb1, domain 1 / RNA polymerase, beta subunit, protrusion / RNA polymerase beta subunit / 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 / DNA-directed RNA polymerase, insert domain superfamily / RNA polymerase, N-terminal / RNA polymerase Rpb2, domain 2 / RNA polymerase Rpb1, funnel domain superfamily / RNA polymerase Rpb2, domain 2 / RNA polymerase I subunit A N-terminus / RNA polymerase, RBP11-like subunit / 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 / OB fold (Dihydrolipoamide Acetyltransferase, E2P) / Alpha-Beta Complex / Beta Barrel / Orthogonal Bundle / Mainly Beta / Mainly Alpha / Alpha Beta
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA / DNA (> 10) / RNA / RNA (> 10) / DNA-directed RNA polymerase subunit alpha / DNA-directed RNA polymerase subunit omega / DNA-directed RNA polymerase subunit beta' / DNA-directed RNA polymerase subunit beta
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli K-12 (大腸菌)
Escherichia phage Lambda (λファージ)
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: 3.9 Å
データ登録者Florez Ariza, A. / Wee, L. / Tong, A. / Canari, C. / Grob, P. / Nogales, E. / Bustamante, C.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
National Institutes of Health/National Center for Research Resources (NIH/NCRR) 米国
引用ジャーナル: Cell / 年: 2023
タイトル: A trailing ribosome speeds up RNA polymerase at the expense of transcript fidelity via force and allostery.
著者: Liang Meng Wee / Alexander B Tong / Alfredo Jose Florez Ariza / Cristhian Cañari-Chumpitaz / Patricia Grob / Eva Nogales / Carlos J Bustamante /
要旨: In prokaryotes, translation can occur on mRNA that is being transcribed in a process called coupling. How the ribosome affects the RNA polymerase (RNAP) during coupling is not well understood. Here, ...In prokaryotes, translation can occur on mRNA that is being transcribed in a process called coupling. How the ribosome affects the RNA polymerase (RNAP) during coupling is not well understood. Here, we reconstituted the E. coli coupling system and demonstrated that the ribosome can prevent pausing and termination of RNAP and double the overall transcription rate at the expense of fidelity. Moreover, we monitored single RNAPs coupled to ribosomes and show that coupling increases the pause-free velocity of the polymerase and that a mechanical assisting force is sufficient to explain the majority of the effects of coupling. Also, by cryo-EM, we observed that RNAPs with a terminal mismatch adopt a backtracked conformation, while a coupled ribosome allosterically induces these polymerases toward a catalytically active anti-swiveled state. Finally, we demonstrate that prolonged RNAP pausing is detrimental to cell viability, which could be prevented by polymerase reactivation through a coupled ribosome.
履歴
登録2022年12月17日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年3月29日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02023年3月29日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02023年3月29日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
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改定 1.02023年3月29日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02023年3月29日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02023年3月29日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02023年3月29日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02023年3月29日Data content type: Mask / Data content type: Mask / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02023年3月29日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年6月19日Group: Data collection / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond
改定 1.22025年5月21日Group: Data collection / Structure summary / カテゴリ: em_admin / em_software / pdbx_entry_details
Item: _em_admin.last_update / _em_software.name / _pdbx_entry_details.has_protein_modification
改定 1.12025年5月21日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Data processing / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: em_admin / em_software / Data content type: EM metadata / EM metadata / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name

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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
N: Non-template DNA
T: Template DNA
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'
R: RNA
E: DNA-directed RNA polymerase subunit omega
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)404,86711
ポリマ－404,7128
非ポリマー1553
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

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DNA鎖 , 2種, 2分子 NT

#1: DNA鎖 Non-template DNA


分子量: 4531.978 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Escherichia phage Lambda (λファージ)
#2: DNA鎖 Template DNA


分子量: 7158.604 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Escherichia phage Lambda (λファージ)

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

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


分子量: 36558.680 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 遺伝子: rpoA, pez, phs, sez, b3295, JW3257 / 発現宿主: Escherichia coli BL21 (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A7Z4, DNA-directed RNA polymerase
#4: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit beta / RNAP subunit beta / RNA polymerase subunit beta / Transcriptase subunit beta


分子量: 150820.875 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)
遺伝子: rpoB, groN, nitB, rif, ron, stl, stv, tabD, b3987, JW3950
発現宿主: Escherichia coli BL21 (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A8V2, DNA-directed RNA polymerase
#5: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit beta' / RNAP subunit beta' / RNA polymerase subunit beta' / Transcriptase subunit beta'


分子量: 155366.781 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) / 遺伝子: rpoC, tabB, b3988, JW3951 / 発現宿主: Escherichia coli BL21 (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A8T7, DNA-directed RNA polymerase
#7: 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 K-12 (大腸菌) / 遺伝子: rpoZ, b3649, JW3624 / 発現宿主: Escherichia coli BL21 (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A800, DNA-directed RNA polymerase

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RNA鎖 , 1種, 1分子 R

#6: RNA鎖 RNA


分子量: 3467.114 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Escherichia phage Lambda (λファージ)

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非ポリマー , 2種, 3分子

#8: 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
#9: 化合物 ChemComp-MG / MAGNESIUM ION


分子量: 24.305 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかN
Has protein modificationN

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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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1Cryo-EM structure of E. coli RNA polymerase backtracked elongation complex harboring a terminal mismatchCOMPLEX#1-#70MULTIPLE SOURCES
2E. coli RNA polymerase complexCOMPLEX#3-#5, #71RECOMBINANT
3DNACOMPLEX#1-#21SYNTHETIC
4RNACOMPLEX#61SYNTHETIC
分子量値: 0.4 MDa / 実験値: NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22Escherichia coli K-12 (大腸菌)83333
33Escherichia phage Lambda (λファージ)2681611
44Escherichia phage Lambda (λファージ)2681611
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21 (大腸菌)
緩衝液pH: 7.5
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドのタイプ: C-flat-1.2/1.3
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: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TALOS ARCTICA
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: OTHER
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm
撮影電子線照射量: 50 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: PHENIX / バージョン: 1.18.2_3874: / 分類: 精密化
EMソフトウェア名称: PHENIX / カテゴリ: モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 118450 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00326429
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.70935906
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d14.81910227
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0454105
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0054535

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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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