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万見
- PDB-9mn4: Structure of the human mitochondrial initially transcribing compl... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9mn4
タイトルStructure of the human mitochondrial initially transcribing complex, IC3
要素
  • DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial
  • Dimethyladenosine transferase 2, mitochondrial
  • Non-Template Strand DNA
  • RNA (RNA3mt)
  • Template Strand DNA
  • Transcription factor A, mitochondrial
キーワードTRANSCRIPTION / Mitochondrial RNA Polymerase / Transcription Initiation complex / POLRMT / TRANSCRIPTION-DNA-RNA complex
機能・相同性
機能・相同性情報


rRNA (adenine-N6-)-methyltransferase activity / Mitochondrial transcription initiation / mitochondrial DNA-directed RNA polymerase complex / mitochondrial transcription factor activity / mitochondrial promoter sequence-specific DNA binding / mitochondrial respiratory chain complex assembly / transcription initiation at mitochondrial promoter / rRNA (adenine-N6,N6-)-dimethyltransferase activity / Strand-asynchronous mitochondrial DNA replication / mitochondrial DNA replication ...rRNA (adenine-N6-)-methyltransferase activity / Mitochondrial transcription initiation / mitochondrial DNA-directed RNA polymerase complex / mitochondrial transcription factor activity / mitochondrial promoter sequence-specific DNA binding / mitochondrial respiratory chain complex assembly / transcription initiation at mitochondrial promoter / rRNA (adenine-N6,N6-)-dimethyltransferase activity / Strand-asynchronous mitochondrial DNA replication / mitochondrial DNA replication / mitochondrial transcription / rRNA methylation / DNA binding, bending / mitochondrial nucleoid / heat shock protein binding / response to nutrient / Mitochondrial protein degradation / 転移酵素; 一炭素原子の基を移すもの; メチル基を移すもの / Transcriptional activation of mitochondrial biogenesis / transcription coactivator binding / DNA-directed RNA polymerase / DNA-directed RNA polymerase activity / 3'-5'-RNA exonuclease activity / sequence-specific DNA binding / response to hypoxia / transcription cis-regulatory region binding / mitochondrial matrix / chromatin binding / regulation of transcription by RNA polymerase II / positive regulation of DNA-templated transcription / protein-containing complex / mitochondrion / RNA binding / nucleus / cytosol
類似検索 - 分子機能
: / 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. ...: / 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. / Ribosomal RNA adenine methylase transferase, N-terminal / Ribosomal RNA adenine dimethylases / Ribosomal RNA adenine methyltransferase KsgA/Erm / Ribosomal RNA adenine dimethylase / rRNA adenine N(6)-methyltransferase family profile. / HMG-box domain / HMG (high mobility group) box / HMG boxes A and B DNA-binding domains profile. / high mobility group / High mobility group box domain / High mobility group box domain superfamily / Tetratricopeptide-like helical domain superfamily / S-adenosyl-L-methionine-dependent methyltransferase superfamily / DNA/RNA polymerase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA / DNA (> 10) / RNA / DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial / Transcription factor A, mitochondrial / Dimethyladenosine transferase 2, 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: 3.05 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: Mol Cell / 年: 2025
タイトル: Structural basis for promoter recognition and transcription factor binding and release in human mitochondria.
著者: Karl Herbine / Ashok R Nayak / Angelica Zamudio-Ochoa / Dmitry Temiakov /
要旨: Transcription in human mitochondria is driven by a core apparatus consisting of a Pol A family RNA polymerase (mtRNAP), the initiation factors TFAM and TFB2M, and the elongation factor TEFM. While ...Transcription in human mitochondria is driven by a core apparatus consisting of a Pol A family RNA polymerase (mtRNAP), the initiation factors TFAM and TFB2M, and the elongation factor TEFM. While earlier structures of initiation and elongation complexes provided valuable snapshots, they represent isolated stages of a highly dynamic and multistep process. Critical aspects of mitochondrial transcription-such as DNA recognition and melting, promoter escape, and the release of initiation factors-remain poorly understood. Here, we present a series of cryoelectron microscopy (cryo-EM) structures that capture the transcription complex as it transitions from the initial open promoter complex to the processive elongation complex through intermediate stages. Our data reveal new, previously unidentified determinants of promoter specificity: the sequential disengagement of mtRNAP from TFAM and the promoter, the release of TFB2M, and the recruitment of TEFM. Together, these findings provide a detailed molecular mechanism underlying transcription in human mitochondria.
履歴
登録2024年12月20日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年8月6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 factor A, mitochondrial
B: Dimethyladenosine transferase 2, mitochondrial
E: DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial
N: Non-Template Strand DNA
R: RNA (RNA3mt)
T: Template Strand DNA


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)251,2646
ポリマ－251,2646
非ポリマー00
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

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タンパク質 , 3種, 3分子 ABE

#1: タンパク質 Transcription factor A, mitochondrial / mtTFA / Mitochondrial transcription factor 1 / MtTF1 / Transcription factor 6 / TCF-6 / ...mtTFA / Mitochondrial transcription factor 1 / MtTF1 / Transcription factor 6 / TCF-6 / Transcription factor 6-like 2


分子量: 29135.682 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: TFAM, TCF6, TCF6L2 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: Q00059
#2: タンパク質 Dimethyladenosine transferase 2, mitochondrial / Hepatitis C virus NS5A-transactivated protein 5 / HCV NS5A-transactivated protein 5 / Mitochondrial ...Hepatitis C virus NS5A-transactivated protein 5 / HCV NS5A-transactivated protein 5 / Mitochondrial 12S rRNA dimethylase 2 / Mitochondrial transcription factor B2 / h-mtTFB / h-mtTFB2 / hTFB2M / mtTFB2 / S-adenosylmethionine-6-N' / N'-adenosyl(rRNA) dimethyltransferase 2


分子量: 45416.848 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: TFB2M, NS5ATP5 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
参照: UniProt: Q9H5Q4, 転移酵素; 一炭素原子の基を移すもの; メチル基を移すもの
#3: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase, mitochondrial / MtRPOL


分子量: 138818.156 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, DNA-directed RNA polymerase

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DNA鎖 , 2種, 2分子 NT

#4: DNA鎖 Non-Template Strand DNA


分子量: 18717.037 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#6: DNA鎖 Template Strand DNA


分子量: 18201.676 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 , 1種, 1分子 R

#5: RNA鎖 RNA (RNA3mt)


分子量: 974.660 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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詳細

Has protein modificationY

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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: Structure of the human mitochondrial initially transcribing complex, IC3
タイプ: COMPLEX
詳細: Human Mitochondrial RNA polymerase (d119), TFAM (d42), and TFB2M (d20) assembled on promoter DNA containing a premelted bubble, and a 3-mer primer RNA.
Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.230 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 10 mM MgCl2
試料濃度: 3 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: 20 uM mtRNAP (D119) was mixed with TFAM (D42), TFB2M (D20) and promoter DNA containing a premelted bubble with primer RNA (3-mer) at a 1:3:2:1 molar ratio in buffer containing 20 mM Tris-HCl, ...詳細: 20 uM mtRNAP (D119) was mixed with TFAM (D42), TFB2M (D20) and promoter DNA containing a premelted bubble with primer RNA (3-mer) at a 1:3:2:1 molar ratio in buffer containing 20 mM Tris-HCl, pH 7.9, 150 mM NaCl, 10 mM DTT, and 10 mM MgCl2 and incubated for 10 minutes on ice prior to overnight dialysis at 4C in the same buffer.
試料支持詳細: negatively glow-discharged with 15 mA for 80 seconds using a PELCO easiGlow Glow Discharge Cleaning System prior to Chameleon use
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: SPT Labtech self-wicking R1.2/0.8
急速凍結装置: SPT LABTECH CHAMELEON / 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: TFS 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）: 165000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 300 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
撮影電子線照射量: 47.69 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 26965
電子光学装置エネルギーフィルター名称: TFS Selectris / エネルギーフィルタースリット幅: 10 eV

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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
1cryoSPARC4.6.0粒子像選択
2Leginon画像取得
4cryoSPARC4.6.0CTF補正
7Coot0.9.8.2モデルフィッティング
9PHENIX1.21rc1_5015モデル精密化
10cryoSPARC4.6.0初期オイラー角割当
11cryoSPARC4.6.0最終オイラー角割当
12cryoSPARC4.6.0分類
13cryoSPARC4.6.0３次元再構成
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: 7863657
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: 3.05 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 109470 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / Target criteria: Cross-correlation Coefficient
詳細: Initial docking of the starting model was done in Chimera and flexible/refined fitting done with Coot, and Phenix Real-Space Refinement.
原子モデル構築PDB-ID: 6ERP

6erp


Accession code: 6ERP / Source name: PDB / タイプ: experimental model
精密化最高解像度: 3.05 Å
立体化学のターゲット値: REAL-SPACE (WEIGHTED MAP SUM AT ATOM CENTERS)
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00415382
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.78121245
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d21.7432753
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0452345
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0072367

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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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