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万見
- PDB-8u8u: Cryo-EM Structure of Cognate Substrate ATP Bound in the Entry Sit... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8u8u
タイトルCryo-EM Structure of Cognate Substrate ATP Bound in the Entry Site (ES) of Human Mitochondrial Transcription Elongation Complex
要素
  • DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial
  • Non-Template Strand DNA (NT27mt)
  • RNA (RNA14mt)
  • Template Strand DNA (TS31mt)
  • Transcription elongation factor, mitochondrial
キーワードTRANSCRIPTION/DNA/RNA / Mitochondrial RNA Polymerase / Nucleotide Selection / Nucleotide Discrimination / TRANSCRIPTION / Protein-RNA-DNA Complex / POLRMT / TRANSCRIPTION-DNA-RNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


transcription elongation by mitochondrial RNA polymerase / Mitochondrial transcription initiation / mitochondrial DNA-directed RNA polymerase complex / mitochondrial promoter sequence-specific DNA binding / transcription initiation at mitochondrial promoter / mitochondrial transcription / DNA primase activity / oxidative phosphorylation / DNA polymerase processivity factor activity / mitochondrial nucleoid ...transcription elongation by mitochondrial RNA polymerase / Mitochondrial transcription initiation / mitochondrial DNA-directed RNA polymerase complex / mitochondrial promoter sequence-specific DNA binding / transcription initiation at mitochondrial promoter / mitochondrial transcription / DNA primase activity / oxidative phosphorylation / DNA polymerase processivity factor activity / mitochondrial nucleoid / Transcriptional activation of mitochondrial biogenesis / DNA-directed 5'-3' RNA polymerase activity / DNA-directed RNA polymerase / 3'-5'-RNA exonuclease activity / sequence-specific DNA binding / mitochondrial matrix / ribonucleoprotein complex / protein-containing complex / mitochondrion / RNA binding
類似検索 - 分子機能
Transcription elongation factor, mitochondrial / Helix-hairpin-helix motif / DNA-directed RNA polymerase, N-terminal / DNA-directed RNA polymerase, N-terminal domain superfamily / DNA-directed RNA polymerase N-terminal / Bacteriophage-type RNA polymerase family active site signature 1. / DNA-directed RNA polymerase N-terminal / DNA-directed RNA polymerase, phage-type / : / DNA-dependent RNA polymerase ...Transcription elongation factor, mitochondrial / Helix-hairpin-helix motif / DNA-directed RNA polymerase, N-terminal / DNA-directed RNA polymerase, N-terminal domain superfamily / DNA-directed RNA polymerase N-terminal / Bacteriophage-type RNA polymerase family active site signature 1. / DNA-directed RNA polymerase N-terminal / DNA-directed RNA polymerase, phage-type / : / DNA-dependent RNA polymerase / Bacteriophage-type RNA polymerase family active site signature 2. / RuvA domain 2-like / Tetratricopeptide-like helical domain superfamily / Ribonuclease H superfamily / Ribonuclease H-like superfamily / DNA/RNA polymerase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
DIPHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID ADENOSYL ESTER / DNA / DNA (> 10) / RNA / RNA (> 10) / DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial / Transcription elongation factor, mitochondrial
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
synthetic construct (人工物)
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: 2.9 Å
データ登録者Herbine, K.H. / Nayak, A.R. / Temiakov, D.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)NIH GM131832 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Structural basis for substrate binding and selection by human mitochondrial RNA polymerase.
著者: Karl Herbine / Ashok R Nayak / Dmitry Temiakov /
要旨: The mechanism by which RNAP selects cognate substrates and discriminates between deoxy and ribonucleotides is of fundamental importance to the fidelity of transcription. Here, we present cryo-EM ...The mechanism by which RNAP selects cognate substrates and discriminates between deoxy and ribonucleotides is of fundamental importance to the fidelity of transcription. Here, we present cryo-EM structures of human mitochondrial transcription elongation complexes that reveal substrate ATP bound in Entry and Insertion Sites. In the Entry Site, the substrate binds along the O helix of the fingers domain of mtRNAP but does not interact with the templating DNA base. Interactions between RNAP and the triphosphate moiety of the NTP in the Entry Site ensure discrimination against nucleosides and their diphosphate and monophosphate derivatives but not against non-cognate rNTPs and dNTPs. Closing of the fingers domain over the catalytic site results in delivery of both the templating DNA base and the substrate into the Insertion Site and recruitment of the catalytic magnesium ions. The cryo-EM data also reveal a conformation adopted by mtRNAP to reject a non-cognate substrate from its active site. Our findings establish a structural basis for substrate binding and suggest a unified mechanism of NTP selection for single-subunit RNAPs.
履歴
登録2023年9月18日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02024年9月4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
A: Transcription elongation factor, mitochondrial
B: Transcription elongation factor, mitochondrial
E: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial
N: Non-Template Strand DNA (NT27mt)
R: RNA (RNA14mt)
T: Template Strand DNA (TS31mt)
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)207,5777
ポリマ－207,0726
非ポリマー5051
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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タンパク質 , 2種, 3分子 ABE

#1: タンパク質 Transcription elongation factor, mitochondrial


分子量: 27262.389 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: TEFM, C17orf42 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: Q96QE5
#2: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial


分子量: 127150.102 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: POLRMT / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: O00411

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DNA鎖 , 2種, 2分子 NT

#3: DNA鎖 Non-Template Strand DNA (NT27mt)


分子量: 10483.752 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#5: DNA鎖 Template Strand DNA (TS31mt)


分子量: 10419.650 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)

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RNA鎖 / 非ポリマー , 2種, 2分子 R

#4: RNA鎖 RNA (RNA14mt)


分子量: 4493.723 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#6: 化合物 ChemComp-APC / DIPHOSPHOMETHYLPHOSPHONIC ACID ADENOSYL ESTER / ALPHA,BETA-METHYLENEADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / α,β-メチレンATP


分子量: 505.208 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C11H18N5O12P3
コメント: AMP-CPP, エネルギー貯蔵分子類似体*YM

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詳細

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: Cognate Substrate Bound in the Entry Site (ES) of Human Mitochondrial Transcription Elongation Complex
タイプ: COMPLEX
詳細: Human Mitochondrial RNA polymerase (d119) and Human TEFM (d50) assembled on an RNA-DNA Scaffold in presence of methylene a,b-ATP.
Entity ID: #1-#5 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.227 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: 7.9
詳細: 20 mM Tris Buffer, pH 7.9, 150 mM NaCl, 10 mM DTT, and 5 mM MgCl2
試料濃度: 0.75 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: 5 uM complex of (D119) wild-type mtRNAP, (D50) wild-type TEFM, an RNA-DNA scaffold (R14/T31/NT27), and a,b methylene ATP.
試料支持詳細: 15 mA Discharge / グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: UltrAuFoil 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: 277 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
詳細: Preliminary grid screening performed manually using TFS Glacios.
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）: 105000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 1800 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 500 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 100 µm / アライメント法: COMA FREE
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: 3.4 sec. / 電子線照射量: 60 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 11439
電子光学装置エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV

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解析

EMソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.21rc1_5015: / カテゴリ: 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: 4798227
詳細: Automated particle picking (Blob picker, CryoSPARC) with manual inspection (Inspect Particle Picks).
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 2.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 368317
詳細: Non-uniform Refinement (CryoSPARC) which is an algorithm based on cross-validation optimization, which automatically regularizes 3D density maps during refinement to account for spatial variability.
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: 45 / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / Target criteria: Cross-correlation Coefficient
詳細: Initial Fitting was done in Chimera and flexible/refined fitting done with Coot Phenix Real-Space Refinement.
原子モデル構築PDB-ID: 5OLA

5ola


Accession code: 5OLA / Source name: PDB / タイプ: experimental model
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00312756
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.60217575
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d16.4362142
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.041988
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0052028

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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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