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- PDB-9dib: Rous sarcoma virus frameshifting pseudoknot RNA -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9dib
タイトルRous sarcoma virus frameshifting pseudoknot RNA
要素frameshifting pseudoknot RNA
キーワードRNA / pseudoknot / retroviral RNA / frameshifting / translation regulation
機能・相同性IRIDIUM HEXAMMINE ION / : / : / RNA / RNA (> 10) / RNA (> 100)
機能・相同性情報
生物種Rous sarcoma virus - Prague C (ラウス肉腫ウイルス)
手法X線回折 / シンクロトロン / 分子置換 / 解像度: 2.68 Å
データ登録者Jones, C.P. / Ferre-D'Amare, A.R.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号
National Institutes of Health/National Heart, Lung, and Blood Institute (NIH/NHLBI) 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / : 2025
タイトル: Structural switching dynamically controls the doubly pseudoknotted Rous sarcoma virus-programmed ribosomal frameshifting element.
著者: Christopher P Jones / Adrian R Ferré-D'Amaré /
要旨: A hallmark of retrovirus replication is the translation of two different polyproteins from one RNA through programmed -1 frameshifting. This is a mechanism in which the actively translating ribosome ...A hallmark of retrovirus replication is the translation of two different polyproteins from one RNA through programmed -1 frameshifting. This is a mechanism in which the actively translating ribosome is induced to slip in the 5' direction at a defined codon and then continues translating in the new reading frame. Programmed frameshifting controls the stoichiometry of viral proteins and is therefore under stringent evolutionary selection. Forty years ago, the first frameshifting stimulatory element was discovered in the Rous sarcoma virus. The ~120 nt RNA segment was predicted to contain a pseudoknot, but its 3D structure has remained elusive. Now, we have determined cryoEM and X-ray crystallographic structures of this classic retroviral element, finding that it adopts a butterfly-like double-pseudoknot fold. One "wing" contains a dynamic pyrimidine-rich helix, observed crystallographically in two conformations and in a third conformation via cryoEM. The other wing encompasses the predicted pseudoknot, which interacts with a second unexpected pseudoknot through a toggle residue, A2546. This key purine switches conformations between structural states and tunes the stability of interacting residues in the two wings. We find that its mutation can modulate frameshifting by as much as 50-fold, likely by altering the relative abundance of different structural states in the conformational ensemble of the RNA. Taken together, our structure-function analyses reveal how a dynamic double pseudoknot junction stimulates frameshifting by taking advantage of conformational heterogeneity, supporting a multistate model in which high Shannon entropy enhances frameshifting efficiency.
履歴
登録2024年9月5日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年4月9日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年4月16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.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID

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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: frameshifting pseudoknot RNA
B: frameshifting pseudoknot RNA
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)76,95229
ポリマ-71,3602
非ポリマー5,59227
25214
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration, Dimerized in folded RNA solution in an ~1:5 ratio of dimer:monomer
タイプ名称対称操作
identity operation1_555x,y,z1
Buried area8130 Å2
ΔGint-46 kcal/mol
Surface area33720 Å2
単位格子
Length a, b, c (Å)43.763, 68.246, 209.563
Angle α, β, γ (deg.)90.00, 90.00, 90.00
Int Tables number19
Space group name H-MP212121

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要素

#1: RNA鎖 frameshifting pseudoknot RNA


分子量: 35680.164 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: Purified from in vitro transcription via gel electrophoresis and elution then refolded (see doi: 10.15252/embj.201489209 for general RNA prep details)
由来: (組換発現) Rous sarcoma virus - Prague C (ラウス肉腫ウイルス)
発現宿主: in vitro transcription vector pT7-TP(deltai) (その他)
参照: GenBank: 210171
#2: 化合物
ChemComp-IRI / IRIDIUM HEXAMMINE ION


分子量: 294.400 Da / 分子数: 18 / 由来タイプ: 合成 / : H18IrN6
#3: 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: 4 / 由来タイプ: 合成 / : Mg
#4: 化合物
ChemComp-K / POTASSIUM ION / カリウムカチオン


分子量: 39.098 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / : K
#5: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 14 / 由来タイプ: 天然 / : H2O
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: X線回折 / 使用した結晶の数: 1

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試料調製

結晶マシュー密度: 2.19 Å3/Da / 溶媒含有率: 43.91 %
結晶化温度: 294 K / 手法: 蒸気拡散法, ハンギングドロップ法
詳細: 20% w/v PEG3350, 0.25 M sodium chloride, 0.1 M Tris-HCl, pH 8.5

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データ収集

回折平均測定温度: 100 K / Serial crystal experiment: N
放射光源由来: シンクロトロン / サイト: ALS / ビームライン: 5.0.1 / 波長: 0.977 Å
検出器タイプ: DECTRIS PILATUS 2M / 検出器: PIXEL / 日付: 2021年5月19日
放射プロトコル: SINGLE WAVELENGTH / 単色(M)・ラウエ(L): M / 散乱光タイプ: x-ray
放射波長波長: 0.977 Å / 相対比: 1
反射解像度: 2.68→48.82 Å / Num. obs: 18350 / % possible obs: 99.4 % / 冗長度: 12.9 % / CC1/2: 1 / Rmerge(I) obs: 0.0935 / Net I/σ(I): 22.5
反射 シェル解像度: 2.68→2.776 Å / Rmerge(I) obs: 1.47 / Mean I/σ(I) obs: 1.62 / Num. unique obs: 1815 / CC1/2: 0.776

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
PHENIX(1.19.2_4158: ???)精密化
Aimlessデータスケーリング
XDSデータ削減
AutoSol位相決定
精密化構造決定の手法: 分子置換 / 解像度: 2.68→48.82 Å / SU ML: 0.47 / 交差検証法: FREE R-VALUE / σ(F): 1.34 / 位相誤差: 33.05 / 立体化学のターゲット値: ML
Rfactor反射数%反射
Rfree0.2679 3068 9.05 %
Rwork0.2057 --
obs0.2113 18350 99.48 %
溶媒の処理減衰半径: 0.9 Å / VDWプローブ半径: 1.11 Å / 溶媒モデル: FLAT BULK SOLVENT MODEL
精密化ステップサイクル: LAST / 解像度: 2.68→48.82 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数0 4190 135 14 4339
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal
X-RAY DIFFRACTIONf_bond_d0.0064842
X-RAY DIFFRACTIONf_angle_d1.147638
X-RAY DIFFRACTIONf_dihedral_angle_d13.9332383
X-RAY DIFFRACTIONf_chiral_restr0.0521000
X-RAY DIFFRACTIONf_plane_restr0.008198
LS精密化 シェル
解像度 (Å)Rfactor RfreeNum. reflection RfreeRfactor RworkNum. reflection RworkRefine-ID% reflection obs (%)
2.68-2.720.37621400.37641450X-RAY DIFFRACTION100
2.72-2.770.39821410.36341377X-RAY DIFFRACTION100
2.77-2.810.4121420.35431423X-RAY DIFFRACTION100
2.81-2.870.40941380.33611392X-RAY DIFFRACTION100
2.87-2.920.43731410.331424X-RAY DIFFRACTION99
2.92-2.980.43171350.3261360X-RAY DIFFRACTION100
2.98-3.040.32061410.27631390X-RAY DIFFRACTION99
3.05-3.120.39581450.24711448X-RAY DIFFRACTION98
3.12-3.190.26071340.22951318X-RAY DIFFRACTION98
3.19-3.280.28271330.19471403X-RAY DIFFRACTION99
3.28-3.380.28761430.19691434X-RAY DIFFRACTION99
3.38-3.490.27631390.18431367X-RAY DIFFRACTION99
3.49-3.610.22371360.18421421X-RAY DIFFRACTION99
3.61-3.750.22341370.1721361X-RAY DIFFRACTION99
3.75-3.930.20571450.16021399X-RAY DIFFRACTION99
3.93-4.130.21721400.14971404X-RAY DIFFRACTION100
4.13-4.390.23421450.16551431X-RAY DIFFRACTION100
4.39-4.730.23731420.16361384X-RAY DIFFRACTION100
4.73-5.20.24971370.17971400X-RAY DIFFRACTION100
5.21-5.950.20351390.18931406X-RAY DIFFRACTION100
5.96-7.490.26341380.1981428X-RAY DIFFRACTION100
7.5-48.820.28821370.23491412X-RAY DIFFRACTION100
精密化 TLS

手法: refined / Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION

IDL112)L122)L132)L222)L232)L332)S11 (Å °)S12 (Å °)S13 (Å °)S21 (Å °)S22 (Å °)S23 (Å °)S31 (Å °)S32 (Å °)S33 (Å °)T112)T122)T132)T222)T232)T332)Origin x (Å)Origin y (Å)Origin z (Å)
16.0737-3.2322.32344.7079-4.5416.1459-0.791-1.0634-0.12240.570.3237-0.16370.8441-1.17930.43171.2598-0.07910.14621.2061-0.18660.636673.191366.254284.2707
20.0647-0.1445-1.40922.00110.46388.6202-0.24040.2648-0.0247-0.39190.2662-0.01051.14-0.2744-0.01540.88360.0565-0.03860.8488-0.12290.632754.324163.4865108.4437
33.05641.9139-0.37214.8488-2.07470.93440.5123-0.1326-0.24590.998-0.19890.454-0.2509-0.001-0.17580.94210.0014-0.01540.8125-0.11150.572349.066959.9221132.9475
4-0.34130.0635-1.1752-0.28261.36227.6219-0.04750.0262-0.1677-0.05220.03490.00530.19740.5909-0.10641.00550.0788-0.00741.1414-0.1290.636763.729566.5456102.0617
56.35424.4861.93328.11627.80659.48220.4123-0.5798-0.21511.13970.5222-1.13610.05480.8009-0.77280.75170.1154-0.11891.0149-0.18680.670150.464652.948876.9191
64.29995.9643.14968.46852.54985.01010.00420.7265-0.74930.40070.5637-0.32310.0334-0.0773-0.42770.46680.04270.01890.4918-0.03340.444249.240352.653358.7152
73.65971.15731.17691.607-0.64980.99040.28810.6663-0.2616-0.35970.1113-0.26280.0566-0.0258-0.29070.46640.17030.07630.5905-0.02090.399270.180560.816638.6239
85.06386.72983.64049.02744.85226.0938-0.18391.2851-2.2726-0.67732.0766-3.79881.15170.8784-0.52461.2622-0.00520.00191.2599-0.2591.141869.12455.773726.0491
93.9049-0.2240.6253.261-1.99393.55570.5170.7403-0.1528-0.3687-0.19460.223-0.24360.0942-0.31090.38650.0575-0.01580.4502-0.04410.256950.759952.04443.5223
100.18340.981.18245.0722.65136.93990.373-0.92990.01121.59140.5517-0.65711.00970.7351-0.96740.8870.1979-0.10521.1761-0.10580.690350.598253.26777.1815
110.9731-1.3664-0.48191.48931.00471.54470.4234-1.26121.15260.73960.21140.0341-0.065-0.6904-0.40620.6439-0.05720.16171.0315-0.23320.882152.621374.984864.1877
123.73263.57514.78635.12123.29446.97620.28570.4369-0.31240.11110.08-0.4090.36130.2373-0.34190.30990.0510.00540.39490.13430.346977.248662.267956.1369
精密化 TLSグループ
IDRefine-IDRefine TLS-IDSelection details
1X-RAY DIFFRACTION1chain 'A' and (resid 1 through 10 )
2X-RAY DIFFRACTION2chain 'A' and (resid 11 through 34 )
3X-RAY DIFFRACTION3chain 'A' and (resid 35 through 55 )
4X-RAY DIFFRACTION4chain 'A' and (resid 56 through 111 )
5X-RAY DIFFRACTION5chain 'B' and (resid 1 through 10 )
6X-RAY DIFFRACTION6chain 'B' and (resid 11 through 20 )
7X-RAY DIFFRACTION7chain 'B' and (resid 21 through 40 )
8X-RAY DIFFRACTION8chain 'B' and (resid 41 through 52 )
9X-RAY DIFFRACTION9chain 'B' and (resid 53 through 72 )
10X-RAY DIFFRACTION10chain 'B' and (resid 73 through 87 )
11X-RAY DIFFRACTION11chain 'B' and (resid 88 through 102 )
12X-RAY DIFFRACTION12(chain 'I' and resid 18)

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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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