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万見
- PDB-9q96: Cryo-EM Structure of Bacterial RNA polymerase-sigma54 transcripti... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9q96
タイトルCryo-EM Structure of Bacterial RNA polymerase-sigma54 transcription open complex with wild type sigma54, from RPi(-10-1)
要素
  • (DNA-directed RNA polymerase subunit ...) x 4
  • (NIFH PROMOTER ...) x 2
  • RNA polymerase sigma-54 factor
キーワードTRANSCRIPTION / TRANSCRIPTION INITIATION / DNA OPENING / TRANSCRIPTION BUBBLE / COMPLEX
機能・相同性
機能・相同性情報


RNA polymerase complex / DNA-binding transcription activator activity / submerged biofilm formation / cellular response to cell envelope stress / regulation of DNA-templated transcription initiation / sigma factor activity / bacterial-type flagellum assembly / bacterial-type RNA polymerase core enzyme binding / cytosolic DNA-directed RNA polymerase complex / bacterial-type flagellum-dependent cell motility ...RNA polymerase complex / DNA-binding transcription activator activity / submerged biofilm formation / cellular response to cell envelope stress / regulation of DNA-templated transcription initiation / sigma factor activity / bacterial-type flagellum assembly / bacterial-type RNA polymerase core enzyme binding / cytosolic DNA-directed RNA polymerase complex / bacterial-type flagellum-dependent cell motility / nitrate assimilation / nucleotidyltransferase activity / DNA-directed RNA polymerase complex / : / : / : / : / transcription elongation factor complex / regulation of DNA-templated transcription elongation / : / : / transcription antitermination / cell motility / DNA-templated transcription initiation / ribonucleoside binding / DNA-directed RNA polymerase / response to heat / protein-containing complex assembly / intracellular iron ion homeostasis / protein dimerization activity / response to antibiotic / magnesium ion binding / DNA binding / zinc ion binding / membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Sigma-54 factors family signature 1. / RNA polymerase sigma factor 54, core-binding domain / RNA polymerase sigma factor 54, DNA-binding / RNA polymerase sigma-54 factor, core-binding domain superfamily / Sigma-54 factor, Activator interacting domain (AID) / Sigma-54, DNA binding domain / Sigma-54 factor, core binding domain / Sigma-54 factors family signature 2. / Sigma-54 factors family profile. / RNA polymerase sigma factor 54 ...Sigma-54 factors family signature 1. / RNA polymerase sigma factor 54, core-binding domain / RNA polymerase sigma factor 54, DNA-binding / RNA polymerase sigma-54 factor, core-binding domain superfamily / Sigma-54 factor, Activator interacting domain (AID) / Sigma-54, DNA binding domain / Sigma-54 factor, core binding domain / Sigma-54 factors family signature 2. / Sigma-54 factors family profile. / RNA polymerase sigma factor 54 / DNA-directed RNA polymerase, omega subunit / DNA-directed RNA polymerase, subunit beta-prime, bacterial type / DNA-directed RNA polymerase, beta subunit, external 1 domain superfamily / DNA-directed RNA polymerase, beta subunit, external 1 domain / RNA polymerase beta subunit external 1 domain / RNA polymerase, alpha subunit, C-terminal / Bacterial RNA polymerase, alpha chain C terminal domain / DNA-directed RNA polymerase, alpha subunit / DNA-directed RNA polymerase beta subunit, bacterial-type / DNA-directed RNA polymerase, subunit beta-prime / RNA polymerase Rpb6 / RNA polymerase, subunit omega/Rpo6/RPB6 / RNA polymerase Rpb6 / RNA polymerase Rpb2, domain 2 superfamily / RNA polymerase Rpb1, domain 3 superfamily / RPB6/omega subunit-like superfamily / DNA-directed RNA polymerase, insert domain / DNA-directed RNA polymerase, RpoA/D/Rpb3-type / RNA polymerase Rpb3/RpoA insert domain / RNA polymerase Rpb3/Rpb11 dimerisation domain / RNA polymerases D / RNA polymerase Rpb1, clamp domain superfamily / RNA polymerase Rpb1, domain 3 / RNA polymerase Rpb1, domain 3 / RNA polymerase Rpb1, domain 1 / RNA polymerase, beta subunit, protrusion / RNA polymerase beta subunit / RNA polymerase Rpb1, domain 1 / RNA polymerase, alpha subunit / RNA polymerase Rpb1, domain 5 / RNA polymerase Rpb1, domain 4 / DNA-directed RNA polymerase, insert domain superfamily / RNA polymerase Rpb1, domain 2 / RNA polymerase Rpb1, domain 5 / RNA polymerase Rpb1, domain 4 / RNA polymerase Rpb2, domain 2 / RNA polymerase Rpb2, domain 2 / RNA polymerase, RBP11-like subunit / RNA polymerase, N-terminal / RNA polymerase Rpb1, funnel domain superfamily / RNA polymerase I subunit A N-terminus / RNA polymerase, beta subunit, conserved site / RNA polymerase Rpb2, domain 7 / RNA polymerase Rpb2, domain 3 / RNA polymerase Rpb2, OB-fold / RNA polymerase Rpb2, domain 7 / RNA polymerase Rpb2, domain 3 / RNA polymerases beta chain signature. / DNA-directed RNA polymerase, subunit 2, hybrid-binding domain / DNA-directed RNA polymerase, subunit 2 / DNA-directed RNA polymerase, subunit 2, hybrid-binding domain superfamily / RNA polymerase Rpb2, domain 6
類似検索 - ドメイン・相同性
DNA / DNA (> 10) / RNA polymerase sigma-54 factor / DNA-directed RNA polymerase subunit alpha / DNA-directed RNA polymerase subunit omega / DNA-directed RNA polymerase subunit beta' / DNA-directed RNA polymerase subunit beta
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli K-12 (大腸菌)
Klebsiella pneumoniae (肺炎桿菌)
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: 4.6 Å
データ登録者Gao, F. / Zhang, X.
資金援助 英国, 1件
組織認可番号国
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC) 英国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2025
タイトル: Subunit specialization in AAA+ proteins and substrate unfolding during transcription complex remodeling.
著者: Forson Gao / Fuzhou Ye / Martin Buck / Xiaodong Zhang /
要旨: Bacterial RNA polymerase (RNAP) is a multisubunit enzyme that copies DNA into RNA in a process known as transcription. Bacteria use σ factors to recruit RNAP to promoter regions of genes that need ...Bacterial RNA polymerase (RNAP) is a multisubunit enzyme that copies DNA into RNA in a process known as transcription. Bacteria use σ factors to recruit RNAP to promoter regions of genes that need to be transcribed, with 60% bacteria containing at least one specialized σ factor, σ. σ recruits RNAP to promoters of genes associated with stress responses and forms a stable closed complex that does not spontaneously isomerize to the open state where promoter DNA is melted out and competent for transcription. The σ-mediated open complex formation requires specific AAA+ proteins (TPases ssociated with diverse cellular ctivities) known as bacterial enhancer-binding proteins (bEBPs). We have now obtained structures of new intermediate states of bEBP-bound complexes during transcription initiation, which elucidate the mechanism of DNA melting driven by ATPase activity of bEBPs and suggest a mechanistic model that couples the Adenosine triphosphate (ATP) hydrolysis cycle within the bEBP hexamer with σ unfolding. Our data reveal that bEBP forms a nonplanar hexamer with the hydrolysis-ready subunit located at the furthest/highest point of the spiral hexamer relative to the RNAP. ATP hydrolysis induces conformational changes in bEBP that drives a vectoral transiting of the regulatory N terminus of σ into the bEBP hexamer central pore causing the partial unfolding of σ, while forming specific bEBP contacts with promoter DNA. Furthermore, our data suggest a mechanism of the bEBP AAA+ protein that is distinct from the hand-over-hand mechanism proposed for many other AAA+ proteins, highlighting the versatile mechanisms utilized by the large protein family.
履歴
登録2025年2月26日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02025年3月12日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年3月12日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年3月12日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年3月12日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年3月12日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年3月12日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年3月12日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年5月7日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID / _em_admin.last_update

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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: DNA-directed RNA polymerase subunit alpha
B: DNA-directed RNA polymerase subunit alpha
C: DNA-directed RNA polymerase subunit beta
D: DNA-directed RNA polymerase subunit beta'
E: DNA-directed RNA polymerase subunit omega
M: RNA polymerase sigma-54 factor
N: NIFH PROMOTER NON-TEMPLATE DNA
T: NIFH PROMOTER TEMPLATE DNA


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)474,0928
ポリマ－474,0928
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
Buried area42390 Å2
ΔGint-236 kcal/mol
Surface area173130 Å2
手法PISA

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要素

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DNA-directed RNA polymerase subunit ... , 4種, 5分子 ABCDE

#1: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit alpha / RNAP subunit alpha / RNA polymerase subunit alpha / Transcriptase subunit alpha


分子量: 36558.680 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 遺伝子: rpoA, pez, phs, sez, b3295, JW3257
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
参照: UniProt: P0A7Z4, DNA-directed RNA polymerase
#2: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit beta / RNAP subunit beta / RNA polymerase subunit beta / Transcriptase subunit beta


分子量: 150820.875 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli K-12 (大腸菌)
遺伝子: rpoB, groN, nitB, rif, ron, stl, stv, tabD, b3987, JW3950
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
参照: UniProt: P0A8V2, DNA-directed RNA polymerase
#3: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit beta' / RNAP subunit beta' / RNA polymerase subunit beta' / Transcriptase subunit beta'


分子量: 155366.781 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 遺伝子: rpoC, tabB, b3988, JW3951
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
参照: UniProt: P0A8T7, DNA-directed RNA polymerase
#4: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit omega / RNAP omega subunit / RNA polymerase omega subunit / Transcriptase subunit omega


分子量: 10249.547 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 遺伝子: rpoZ, b3649, JW3624
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
参照: UniProt: P0A800, DNA-directed RNA polymerase

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タンパク質 , 1種, 1分子 M

#5: タンパク質 RNA polymerase sigma-54 factor


分子量: 56150.016 Da / 分子数: 1 / Mutation: YES / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Klebsiella pneumoniae (肺炎桿菌) / 遺伝子: NCTC13443_06667 / 発現宿主: Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 参照: UniProt: A0A377VEN9

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NIFH PROMOTER ... , 2種, 2分子 NT

#6: DNA鎖 NIFH PROMOTER NON-TEMPLATE DNA


分子量: 14215.084 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Klebsiella pneumoniae (肺炎桿菌)
#7: DNA鎖 NIFH PROMOTER TEMPLATE DNA


分子量: 14172.081 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Klebsiella pneumoniae (肺炎桿菌)

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詳細

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: Bacterial RNA polymerase-sigma54 transcription open complex with wild type sigma54
タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Escherichia coli K-12 (大腸菌)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli K-12 (大腸菌)
緩衝液pH: 8
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）: 3000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm
撮影電子線照射量: 40 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)

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解析

画像処理
IDImage recording-ID
11
21
CTF補正
IDEM image processing-IDタイプ
11PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
22PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成

Entry-ID: 9Q96 / 解像度: 4.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 対称性のタイプ: POINT

ID粒子像の数Image processing-IDアルゴリズム
1202331BACK PROJECTION
2202331BACK PROJECTION
3796782
4202332BACK PROJECTION
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL
精密化最高解像度: 4.6 Å

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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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