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- PDB-9kjt: The cryo-EM structure of human PNPase in the closed conformation -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9kjt
タイトルThe cryo-EM structure of human PNPase in the closed conformation
要素Polyribonucleotide nucleotidyltransferase 1, mitochondrial
キーワードRNA BINDING PROTEIN / 3'-to-5' exoribonuclease / RNA degradation / RNA import / mitochondria
機能・相同性
機能・相同性情報


RNA import into mitochondrion / mitochondrial mRNA polyadenylation / mitochondrial degradosome / mitochondrial mRNA catabolic process / positive regulation of mitochondrial RNA catabolic process / mitochondrial RNA 3'-end processing / Mitochondrial RNA degradation / positive regulation of miRNA catabolic process / mitochondrial RNA 5'-end processing / poly(G) binding ...RNA import into mitochondrion / mitochondrial mRNA polyadenylation / mitochondrial degradosome / mitochondrial mRNA catabolic process / positive regulation of mitochondrial RNA catabolic process / mitochondrial RNA 3'-end processing / Mitochondrial RNA degradation / positive regulation of miRNA catabolic process / mitochondrial RNA 5'-end processing / poly(G) binding / polyribonucleotide nucleotidyltransferase / polyribonucleotide nucleotidyltransferase activity / nuclear polyadenylation-dependent mRNA catabolic process / mitochondrial RNA catabolic process / exosome (RNase complex) / positive regulation of mRNA catabolic process / regulation of cellular senescence / rRNA import into mitochondrion / regulation of cellular respiration / response to growth hormone / RNA catabolic process / miRNA binding / poly(U) RNA binding / protein homotrimerization / mRNA catabolic process / cellular response to interferon-beta / response to cAMP / liver regeneration / mitochondrion organization / protein homooligomerization / mitochondrial intermembrane space / mRNA processing / 3'-5'-RNA exonuclease activity / cellular response to oxidative stress / ribosome / mitochondrial matrix / endoplasmic reticulum membrane / mitochondrion / RNA binding / identical protein binding / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Polyribonucleotide nucleotidyltransferase, RNA-binding domain superfamily / Polyribonucleotide nucleotidyltransferase / Polyribonucleotide nucleotidyltransferase, RNA-binding domain / Polyribonucleotide nucleotidyltransferase, RNA binding domain / Exoribonuclease, phosphorolytic domain 2 / 3' exoribonuclease family, domain 2 / Exoribonuclease, phosphorolytic domain 1 / PNPase/RNase PH domain superfamily / Exoribonuclease, PH domain 2 superfamily / 3' exoribonuclease family, domain 1 ...Polyribonucleotide nucleotidyltransferase, RNA-binding domain superfamily / Polyribonucleotide nucleotidyltransferase / Polyribonucleotide nucleotidyltransferase, RNA-binding domain / Polyribonucleotide nucleotidyltransferase, RNA binding domain / Exoribonuclease, phosphorolytic domain 2 / 3' exoribonuclease family, domain 2 / Exoribonuclease, phosphorolytic domain 1 / PNPase/RNase PH domain superfamily / Exoribonuclease, PH domain 2 superfamily / 3' exoribonuclease family, domain 1 / KH domain / K Homology domain, type 1 / Type-1 KH domain profile. / K Homology domain, type 1 superfamily / S1 domain profile. / Ribosomal protein S1-like RNA-binding domain / S1 RNA binding domain / S1 domain / K Homology domain / K homology RNA-binding domain / Ribosomal protein S5 domain 2-type fold / Nucleic acid-binding, OB-fold
類似検索 - ドメイン・相同性
Polyribonucleotide nucleotidyltransferase 1, mitochondrial
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: 3.84 Å
データ登録者Li, Y.C. / Yuan, H.S.
資金援助 台湾, 1件
組織認可番号国
Academia Sinica (Taiwan) 台湾
引用ジャーナル: Nucleic Acids Res / 年: 2025
タイトル: Structural insights into human PNPase in health and disease.
著者: Yi-Ching Li / Chun-Hsiung Wang / Malay Patra / Yi-Ping Chen / Wei-Zen Yang / Hanna S Yuan /
要旨: Human polynucleotide phosphorylase (hPNPase) is a 3'-to-5' exoribonuclease located in mitochondria, where it plays crucial roles in RNA degradation and RNA import. Mutations in hPNPase can impair ...Human polynucleotide phosphorylase (hPNPase) is a 3'-to-5' exoribonuclease located in mitochondria, where it plays crucial roles in RNA degradation and RNA import. Mutations in hPNPase can impair these functions, leading to various mitochondrial dysfunctions and diseases. However, the mechanisms by which hPNPase switches between its roles as an RNA-degrading enzyme and an RNA carrier, as well as how disease-associated mutations may affect these distinct functions, remain unclear. In this study, we present cryo-electron microscopy structures of hPNPase, highlighting the flexibility of its S1 domains, which cap the ring-like RNA-degradation chamber and shift between two distinctive open and closed conformations. We further demonstrate by small-angle X-ray scattering and biochemical analyses that the disease-associated mutations P467S and G499R impair hPNPase's stem-loop RNA-binding and degradation activities by limiting the S1 domain's ability to transition from an open to closed state. Conversely, the D713Y mutation, located within the S1 domain, does not affect the RNA-binding affinity of hPNPase, but diminishes its interaction with Suv3 helicase for cooperative degradation of structured RNA. Collectively, these findings underscore the critical role of S1 domain mobility in capturing structured RNA for degradation and import, as well as its involvement in mitochondrial degradosome assembly. Our study thereby reveals the molecular mechanism of hPNPase in RNA binding and degradation, and the multiple molecular defects that could be induced by disease-linked mutations in hPNPase.
履歴
登録2024年11月12日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02025年3月12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: Polyribonucleotide nucleotidyltransferase 1, mitochondrial
B: Polyribonucleotide nucleotidyltransferase 1, mitochondrial
C: Polyribonucleotide nucleotidyltransferase 1, mitochondrial


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)247,2753
ポリマ－247,2753
非ポリマー00
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

#1: タンパク質 Polyribonucleotide nucleotidyltransferase 1, mitochondrial / 3'-5' RNA exonuclease OLD35 / PNPase old-35 / Polynucleotide phosphorylase 1 / PNPase 1 / ...3'-5' RNA exonuclease OLD35 / PNPase old-35 / Polynucleotide phosphorylase 1 / PNPase 1 / Polynucleotide phosphorylase-like protein


分子量: 82425.031 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: PNPT1, PNPASE / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
参照: UniProt: Q8TCS8, polyribonucleotide nucleotidyltransferase
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

構成要素名称: Human PNPase in open form / タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
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: 7.4
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
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: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: TFS 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）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1600 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

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3.84 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 809000 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00616680
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.62922578
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d3.7942295
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0422634
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0032934

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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)

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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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