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基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 9n2c | ||||||
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タイトル | Impacts of ribosomal RNA sequence variation on gene expression and phenotype: Cryo-EM structure of the rrsH ribosome (HBB-70S) | ||||||
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![]() | RIBOSOME / Translation / Transcription / rDNA / rRNA / Cryo-EM | ||||||
機能・相同性 | ![]() negative regulation of cytoplasmic translational initiation / ornithine decarboxylase inhibitor activity / transcription antitermination factor activity, RNA binding / misfolded RNA binding / Group I intron splicing / RNA folding / transcriptional attenuation / positive regulation of ribosome biogenesis / endoribonuclease inhibitor activity / RNA-binding transcription regulator activity ...negative regulation of cytoplasmic translational initiation / ornithine decarboxylase inhibitor activity / transcription antitermination factor activity, RNA binding / misfolded RNA binding / Group I intron splicing / RNA folding / transcriptional attenuation / positive regulation of ribosome biogenesis / endoribonuclease inhibitor activity / RNA-binding transcription regulator activity / negative regulation of cytoplasmic translation / four-way junction DNA binding / DnaA-L2 complex / translation repressor activity / negative regulation of translational initiation / regulation of mRNA stability / negative regulation of DNA-templated DNA replication initiation / mRNA regulatory element binding translation repressor activity / assembly of large subunit precursor of preribosome / positive regulation of RNA splicing / ribosome assembly / transcription elongation factor complex / regulation of DNA-templated transcription elongation / cytosolic ribosome assembly / response to reactive oxygen species / DNA endonuclease activity / transcription antitermination / translational initiation / regulation of cell growth / DNA-templated transcription termination / response to radiation / maintenance of translational fidelity / mRNA 5'-UTR binding / regulation of translation / ribosome biogenesis / large ribosomal subunit / transferase activity / ribosome binding / ribosomal small subunit biogenesis / ribosomal small subunit assembly / small ribosomal subunit / 5S rRNA binding / ribosomal large subunit assembly / cytosolic small ribosomal subunit / large ribosomal subunit rRNA binding / small ribosomal subunit rRNA binding / cytosolic large ribosomal subunit / cytoplasmic translation / tRNA binding / negative regulation of translation / rRNA binding / ribosome / structural constituent of ribosome / translation / response to antibiotic / negative regulation of DNA-templated transcription / mRNA binding / DNA binding / RNA binding / zinc ion binding / membrane / cytosol / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | ||||||
生物種 | ![]() ![]() ![]() ![]() | ||||||
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: 2.4 Å | ||||||
![]() | Welfer, G.A. / Brady, R.A. / Natchiar, S.K. / Watson, Z.L. / Rundlet, E.J. / Alejo, J.L. / Singh, A.P. / Mishra, N.K. / Altman, R.B. / Blanchard, S.C. | ||||||
資金援助 | 1件
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![]() | ![]() タイトル: Impacts of ribosomal RNA sequence variation on gene expression and phenotype. 著者: Griffin A Welfer / Ryan A Brady / S Kundhavai Natchiar / Zoe L Watson / Emily J Rundlet / Jose L Alejo / Anand P Singh / Nitish K Mishra / Roger B Altman / Scott C Blanchard / ![]() 要旨: Since the framing of the Central Dogma, it has been speculated that physically distinct ribosomes within cells may influence gene expression and cellular physiology. While heterogeneity in ribosome ...Since the framing of the Central Dogma, it has been speculated that physically distinct ribosomes within cells may influence gene expression and cellular physiology. While heterogeneity in ribosome composition has been reported in bacteria, protozoans, fungi, zebrafish, mice and humans, its functional implications remain actively debated. Here, we review recent evidence demonstrating that expression of conserved variant ribosomal DNA (rDNA) alleles in bacteria, mice and humans renders their actively translating ribosome pool intrinsically heterogeneous at the level of ribosomal RNA (rRNA). In this context, we discuss reports that nutrient limitation-induced stress in leads to changes in variant rRNA allele expression, programmatically altering transcription and cellular phenotype. We highlight that cells expressing ribosomes from distinct operons exhibit distinct drug sensitivities, which can be recapitulated and potentially rationalized by subtle perturbations in ribosome structure or in their dynamic properties. Finally, we discuss evidence that differential expression of variant rDNA alleles results in different populations of ribosome subtypes within mammalian tissues. These findings motivate further research into the impacts of rRNA heterogeneities on ribosomal function and predict that strategies targeting distinct ribosome subtypes may hold therapeutic potential.This article is part of the discussion meeting issue 'Ribosome diversity and its impact on protein synthesis, development and disease'. #1: ジャーナル: Cell Rep / 年: 2018 タイトル: Endogenous rRNA Sequence Variation Can Regulate Stress Response Gene Expression and Phenotype. 著者: Chad M Kurylo / Matthew M Parks / Manuel F Juette / Boris Zinshteyn / Roger B Altman / Jordana K Thibado / C Theresa Vincent / Scott C Blanchard / ![]() ![]() 要旨: Prevailing dogma holds that ribosomes are uniform in composition and function. Here, we show that nutrient limitation-induced stress in E. coli changes the relative expression of rDNA operons to ...Prevailing dogma holds that ribosomes are uniform in composition and function. Here, we show that nutrient limitation-induced stress in E. coli changes the relative expression of rDNA operons to alter the rRNA composition within the actively translating ribosome pool. The most upregulated operon encodes the unique 16S rRNA, rrsH, distinguished by conserved sequence variation within the small ribosomal subunit. rrsH-bearing ribosomes affect the expression of functionally coherent gene sets and alter the levels of the RpoS sigma factor, the master regulator of the general stress response. These impacts are associated with phenotypic changes in antibiotic sensitivity, biofilm formation, and cell motility and are regulated by stress response proteins, RelA and RelE, as well as the metabolic enzyme and virulence-associated protein, AdhE. These findings establish that endogenously encoded, naturally occurring rRNA sequence variation can modulate ribosome function, central aspects of gene expression regulation, and cellular physiology. | ||||||
履歴 |
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構造ビューア | 分子: ![]() ![]() |
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その他 | ![]() |
-検証レポート
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
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-関連構造データ
関連構造データ | ![]() 48831MC ![]() 9n2bC M: このデータのモデリングに利用したマップデータ C: 同じ文献を引用 ( |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性 ![]() |
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リンク
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集合体
登録構造単位 | ![]()
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1 |
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要素
-RNA鎖 , 5種, 5分子 16mR235Pt
#1: RNA鎖 | 分子量: 499811.344 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: 16S ribosomal RNA (rRNA) from the rrnH operon / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
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#22: RNA鎖 | 分子量: 19128.443 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 詳細: Synthetic messenger RNA (mRNA) 60 bp in length / 由来: (合成) ![]() ![]() |
#23: RNA鎖 | 分子量: 941811.562 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: 23S ribosomal RNA (rRNA) from the rrnB operon / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
#24: RNA鎖 | 分子量: 38814.113 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: 5S large subunit ribosomal RNA of the H operon / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
#54: RNA鎖 | 分子量: 24848.943 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: N-formyl-methionine initiator tRNA (fMet-tRNAfMet) / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
-30S ribosomal protein ... , 18種, 18分子 SBSCSDSESFSGSHSISJSMSNSOSPSQSRSSSTSU
#2: タンパク質 | 分子量: 26781.670 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Small ribosomal subunit protein uS2 (S2) / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
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#3: タンパク質 | 分子量: 26031.316 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Small ribosomal subunit protein uS3 (S3) / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
#4: タンパク質 | 分子量: 23514.199 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Small ribosomal subunit protein uS4 (S4) / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
#5: タンパク質 | 分子量: 17629.398 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Small ribosomal subunit protein uS5 (S5) / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
#6: タンパク質 | 分子量: 15727.512 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Small ribosomal subunit protein bS6 (S6) / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
#7: タンパク質 | 分子量: 20055.156 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Small ribosomal subunit protein uS7 (S7) / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
#8: タンパク質 | 分子量: 14146.557 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Small ribosomal subunit protein uS8 (S8) / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
#9: タンパク質 | 分子量: 14886.270 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Small ribosomal subunit protein uS9 (S9) / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
#10: タンパク質 | 分子量: 11755.597 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Small ribosomal subunit protein uS10 (S10) / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
#13: タンパク質 | 分子量: 13128.467 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Small ribosomal subunit protein uS13 (S13) / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
#14: タンパク質 | 分子量: 11606.560 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Small ribosomal subunit protein uS14 (S14) / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
#15: タンパク質 | 分子量: 10290.816 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Small ribosomal subunit protein uS15 (S15) / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
#16: タンパク質 | 分子量: 9207.572 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Small ribosomal subunit protein bS16 (S16) / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
#17: タンパク質 | 分子量: 9724.491 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Small ribosomal subunit protein uS17 (S17) / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
#18: タンパク質 | 分子量: 9005.472 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Small ribosomal subunit protein bS18 (S18) / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
#19: タンパク質 | 分子量: 10455.355 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Small ribosomal subunit protein uS19 (S19) / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
#20: タンパク質 | 分子量: 9708.464 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Small ribosomal subunit protein bS20 (S20) / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
#21: タンパク質 | 分子量: 8524.039 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Small ribosomal subunit protein bS21 (S21) / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
-Small ribosomal subunit protein ... , 2種, 2分子 SKSL
#11: タンパク質 | 分子量: 13871.959 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Small ribosomal subunit protein uS11 (S11) / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
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#12: タンパク質 | 分子量: 13814.249 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Small ribosomal subunit protein uS12 (S12) / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
+50S ribosomal protein ... , 26種, 26分子 LBLCLELFLILMLNLOLPLQLRLSLTLULWLXLYLaLbLcLeLfLgLhLiLj
-Large ribosomal subunit protein ... , 3種, 3分子 LDLVLd
#27: タンパク質 | 分子量: 22121.566 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Large ribosomal subunit protein uL4 (L4) / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
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#40: タンパク質 | 分子量: 12253.359 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Large ribosomal subunit protein uL22 (L22) / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
#47: タンパク質 | 分子量: 6554.820 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Large ribosomal subunit protein uL30 (L30) / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
-非ポリマー , 7種, 353分子 












#55: 化合物 | ChemComp-PUT / #56: 化合物 | ChemComp-SPD / #57: 化合物 | ChemComp-MG / #58: 化合物 | ChemComp-K / #59: 化合物 | #60: 化合物 | #61: 化合物 | ChemComp-FME / | |
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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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Has protein modification | Y |
-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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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: 70S Ribosome initiation complex (Delta7prrn-HBB 70S) タイプ: RIBOSOME / Entity ID: #1-#54 / 由来: RECOMBINANT |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
由来(組換発現) | 生物種: ![]() ![]() |
緩衝液 | pH: 7.5 |
試料 | 濃度: 2.5 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: 300 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: 95 % / 凍結前の試料温度: 283.15 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 |
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顕微鏡 | モデル: TFS KRIOS |
電子銃 | 電子線源: ![]() |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス(公称値): 1500 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 300 nm |
撮影 | 平均露光時間: 3 sec. / 電子線照射量: 1.45 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) |
電子光学装置 | エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum |
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解析
EMソフトウェア | 名称: PHENIX / バージョン: 1.21_5190: / カテゴリ: モデル精密化 | ||||||||||||||||||||||||
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | ||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 2.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 417599 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | プロトコル: OTHER / 空間: REAL | ||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | PDB-ID: 7N1P Accession code: 7N1P / Source name: PDB / タイプ: experimental model | ||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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