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- PDB-8pfg: autoinhibited RfaH bound to E. coli transcription complex paused ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8pfg
タイトルautoinhibited RfaH bound to E. coli transcription complex paused at ops site (encounter complex), not fully complementary scaffold
要素
  • (DNA-directed RNA polymerase subunit ...) x 4
  • RNA
  • Transcription antitermination protein RfaH
  • non-template DNA
  • template DNA
キーワードTRANSCRIPTION / transcription complex / RfaH / ops / pausing
機能・相同性
機能・相同性情報


regulatory RNA binding / transcription antitermination factor activity, DNA binding / translation activator activity / DNA-templated transcription elongation / RNA polymerase complex / transcription elongation-coupled chromatin remodeling / submerged biofilm formation / cellular response to cell envelope stress / bacterial-type RNA polymerase core enzyme binding / cytosolic DNA-directed RNA polymerase complex ...regulatory RNA binding / transcription antitermination factor activity, DNA binding / translation activator activity / DNA-templated transcription elongation / RNA polymerase complex / transcription elongation-coupled chromatin remodeling / submerged biofilm formation / cellular response to cell envelope stress / bacterial-type RNA polymerase core enzyme binding / cytosolic DNA-directed RNA polymerase complex / regulation of DNA-templated transcription initiation / bacterial-type flagellum assembly / bacterial-type flagellum-dependent cell motility / nitrate assimilation / transcription elongation factor complex / regulation of DNA-templated transcription elongation / positive regulation of translation / transcription antitermination / DNA-templated transcription initiation / cell motility / ribonucleoside binding / DNA-directed 5'-3' RNA polymerase activity / DNA-directed RNA polymerase / 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 / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Transcription antitermination protein RfaH / NusG-like / Transcription termination factor nusG / NusG, N-terminal / In Spt5p, this domain may confer affinity for Spt4p. It possesses a RNP-like fold. / NusG, N-terminal domain superfamily / 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 ...Transcription antitermination protein RfaH / NusG-like / Transcription termination factor nusG / NusG, N-terminal / In Spt5p, this domain may confer affinity for Spt4p. It possesses a RNP-like fold. / NusG, N-terminal domain superfamily / 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, alpha subunit / DNA-directed RNA polymerase beta subunit, bacterial-type / RNA polymerase Rpb6 / RNA polymerase, subunit omega/Rpo6/RPB6 / RNA polymerase Rpb6 / RNA polymerase Rpb1, domain 3 superfamily / RPB6/omega subunit-like superfamily / RNA polymerase Rpb1, clamp domain superfamily / RNA polymerase Rpb2, domain 2 superfamily / RNA polymerase Rpb1, domain 3 / RNA polymerase Rpb1, domain 3 / DNA-directed RNA polymerase, subunit beta-prime / RNA polymerase Rpb1, domain 1 / RNA polymerase Rpb1, domain 1 / 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 / RNA polymerase, beta subunit, protrusion / RNA polymerase beta subunit / RNA polymerase, N-terminal / RNA polymerase Rpb1, funnel domain superfamily / RNA polymerase I subunit A N-terminus / 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 / DNA-directed RNA polymerase, insert domain superfamily / RNA polymerase, RBP11-like subunit / RNA polymerase Rpb2, domain 2 / RNA polymerase Rpb2, domain 2 / 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
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 / Transcription antitermination protein RfaH
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (大腸菌)
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Zuber, P.K. / Said, N. / Hilal, T. / Loll, B. / Wahl, M.C. / Knauer, S.H.
資金援助 ドイツ, 3件
組織認可番号国
German Research Foundation (DFG)WA 1126/11-1 ドイツ
German Research Foundation (DFG)INST 130/1064-1 FUGG ドイツ
German Research Foundation (DFG)Ro617/21-1 ドイツ
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Concerted transformation of a hyper-paused transcription complex and its reinforcing protein.
著者: Philipp K Zuber / Nelly Said / Tarek Hilal / Bing Wang / Bernhard Loll / Jorge González-Higueras / César A Ramírez-Sarmiento / Georgiy A Belogurov / Irina Artsimovitch / Markus C Wahl / Stefan H Knauer /
要旨: RfaH, a paralog of the universally conserved NusG, binds to RNA polymerases (RNAP) and ribosomes to activate expression of virulence genes. In free, autoinhibited RfaH, an α-helical KOW domain ...RfaH, a paralog of the universally conserved NusG, binds to RNA polymerases (RNAP) and ribosomes to activate expression of virulence genes. In free, autoinhibited RfaH, an α-helical KOW domain sequesters the RNAP-binding site. Upon recruitment to RNAP paused at an ops site, KOW is released and refolds into a β-barrel, which binds the ribosome. Here, we report structures of ops-paused transcription elongation complexes alone and bound to the autoinhibited and activated RfaH, which reveal swiveled, pre-translocated pause states stabilized by an ops hairpin in the non-template DNA. Autoinhibited RfaH binds and twists the ops hairpin, expanding the RNA:DNA hybrid to 11 base pairs and triggering the KOW release. Once activated, RfaH hyper-stabilizes the pause, which thus requires anti-backtracking factors for escape. Our results suggest that the entire RfaH cycle is solely determined by the ops and RfaH sequences and provide insights into mechanisms of recruitment and metamorphosis of NusG homologs across all life.
履歴
登録2023年6月15日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02024年4月24日Provider: repository / タイプ: Initial release

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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
P: Transcription antitermination protein RfaH
I: DNA-directed RNA polymerase subunit beta
J: DNA-directed RNA polymerase subunit beta'
K: DNA-directed RNA polymerase subunit omega
G: DNA-directed RNA polymerase subunit alpha
H: DNA-directed RNA polymerase subunit alpha
R: RNA
B: template DNA
A: non-template DNA
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)439,35011
ポリマ－439,2609
非ポリマー902
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, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

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

#2: 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 (大腸菌)
遺伝子: rpoB, groN, nitB, rif, ron, stl, stv, tabD, b3987, JW3950
発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A8V2, DNA-directed RNA polymerase
#3: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit beta' / RNAP subunit beta' / RNA polymerase subunit beta' / Transcriptase subunit beta'


分子量: 156504.969 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 遺伝子: rpoC, tabB, b3988, JW3951 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A8T7, DNA-directed RNA polymerase
#4: 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 (大腸菌) / 遺伝子: rpoZ, b3649, JW3624 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A800, DNA-directed RNA polymerase
#5: 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 (大腸菌) / 遺伝子: rpoA, pez, phs, sez, b3295, JW3257 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A7Z4, DNA-directed RNA polymerase

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DNA鎖 , 2種, 2分子 BA

#7: DNA鎖 template DNA


分子量: 12446.004 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Escherichia coli (大腸菌)
#8: DNA鎖 non-template DNA


分子量: 12207.802 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Escherichia coli (大腸菌)

-
タンパク質 / RNA鎖 , 2種, 2分子 PR

#1: タンパク質 Transcription antitermination protein RfaH


分子量: 18531.449 Da / 分子数: 1 / 変異: F51C, S139C / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌) / 遺伝子: rfaH, hlyT, sfrB, b3842, JW3818 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: P0AFW0
#6: RNA鎖 RNA


分子量: 5382.189 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Escherichia coli (大腸菌)

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非ポリマー , 2種, 2分子

#9: 化合物 ChemComp-ZN / ZINC ION


分子量: 65.409 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Zn
#10: 化合物 ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


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

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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
1transcription complex paused at ops site, assembled on not fully complementary nucleic acid scaffold, bound to disulfide-bridged (autoinhibited) RfaHCOMPLEX#1-#80MULTIPLE SOURCES
2Transcription complexCOMPLEX#1-#51RECOMBINANT
3DNA and RNACOMPLEX#6-#81RECOMBINANT
分子量値: 0.417 MDa / 実験値: NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22Escherichia coli (大腸菌)562
33Escherichia coli (大腸菌)562
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)469008
33synthetic construct (人工物)32630
緩衝液pH: 7.5
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mMTris1
2120 mMKOAc1
35 mMMg(OAc)21
40.01 mMZnCl21
試料濃度: 3.3 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: COPPER / 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: 283 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 / 倍率（公称値）: 96000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm / C2レンズ絞り径: 70 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
撮影平均露光時間: 40.57 sec. / 電子線照射量: 42 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 4979

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1cryoSPARC3.2.0粒子像選択
2EPU2.8画像取得
4cryoSPARC3.2.0CTF補正
7Coot0.9.8.1モデルフィッティング
9cryoSPARC3.2.0初期オイラー角割当
10cryoSPARC3.2.0最終オイラー角割当
11cryoSPARC3.2.0分類
12cryoSPARC3.2.0３次元再構成
13PHENIX1.20_44591モデル精密化
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: 1519652
対称性点対称性: C1 (非対称)
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: 509867 / アルゴリズム: BACK PROJECTION / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 121 / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00328424
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.43838801
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d15.6754556
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0394438
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0034754

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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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