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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-40882 | |||||||||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of the Escherichia coli 70S ribosome in complex with amikacin, mRNA, and A-, P-, and E-site tRNAs | |||||||||||||||
マップデータ | Escherichia coli 70S ribosome in complex with amikacin, mRNA, and A-, P-, and E-site tRNAs | |||||||||||||||
試料 |
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キーワード | Antibiotic (抗生物質) / aminoglycoside (アミノグリコシド系抗生物質) / amikacin (アミカシン) / cryo-EM (低温電子顕微鏡法) / tRNA (転移RNA) / RIBOSOME (リボソーム) | |||||||||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 negative regulation of cytoplasmic translational initiation / positive regulation of ribosome biogenesis / DnaA-L2 complex / negative regulation of translational initiation / translational initiation / negative regulation of DNA-templated DNA replication initiation / ribosome assembly / mRNA regulatory element binding translation repressor activity / assembly of large subunit precursor of preribosome / cytosolic ribosome assembly ...negative regulation of cytoplasmic translational initiation / positive regulation of ribosome biogenesis / DnaA-L2 complex / negative regulation of translational initiation / translational initiation / negative regulation of DNA-templated DNA replication initiation / ribosome assembly / mRNA regulatory element binding translation repressor activity / assembly of large subunit precursor of preribosome / cytosolic ribosome assembly / transcription antitermination / regulation of cell growth / maintenance of translational fidelity / DNA-templated transcription termination / mRNA 5'-UTR binding / ribosomal small subunit biogenesis / ribosomal large subunit assembly / ribosomal small subunit assembly / cytosolic small ribosomal subunit / large ribosomal subunit rRNA binding / ribosome binding / large ribosomal subunit / small ribosomal subunit / cytoplasmic translation / 5S rRNA binding / cytosolic large ribosomal subunit / transferase activity / tRNA binding / negative regulation of translation / rRNA binding / リボソーム / structural constituent of ribosome / 翻訳 (生物学) / ribonucleoprotein complex / response to antibiotic / mRNA binding / RNA binding / zinc ion binding / 生体膜 / 細胞質基質 / 細胞質 類似検索 - 分子機能 | |||||||||||||||
生物種 | Escherichia coli (大腸菌) / Escherichia phage T4 (ファージ) | |||||||||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.9 Å | |||||||||||||||
データ登録者 | Seely SM / Gagnon MG | |||||||||||||||
資金援助 | 米国, 4件
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引用 | ジャーナル: Nat Commun / 年: 2023 タイトル: Molecular basis of the pleiotropic effects by the antibiotic amikacin on the ribosome. 著者: Savannah M Seely / Narayan P Parajuli / Arindam De Tarafder / Xueliang Ge / Suparna Sanyal / Matthieu G Gagnon / 要旨: Aminoglycosides are a class of antibiotics that bind to ribosomal RNA and exert pleiotropic effects on ribosome function. Amikacin, the semisynthetic derivative of kanamycin, is commonly used for ...Aminoglycosides are a class of antibiotics that bind to ribosomal RNA and exert pleiotropic effects on ribosome function. Amikacin, the semisynthetic derivative of kanamycin, is commonly used for treating severe infections with multidrug-resistant, aerobic Gram-negative bacteria. Amikacin carries the 4-amino-2-hydroxy butyrate (AHB) moiety at the N amino group of the central 2-deoxystreptamine (2-DOS) ring, which may confer amikacin a unique ribosome inhibition profile. Here we use in vitro fast kinetics combined with X-ray crystallography and cryo-EM to dissect the mechanisms of ribosome inhibition by amikacin and the parent compound, kanamycin. Amikacin interferes with tRNA translocation, release factor-mediated peptidyl-tRNA hydrolysis, and ribosome recycling, traits attributed to the additional interactions amikacin makes with the decoding center. The binding site in the large ribosomal subunit proximal to the 3'-end of tRNA in the peptidyl (P) site lays the groundwork for rational design of amikacin derivatives with improved antibacterial properties. | |||||||||||||||
履歴 |
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-構造の表示
添付画像 |
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-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_40882.map.gz | 256.5 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-40882-v30.xml emd-40882.xml | 79.6 KB 79.6 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_40882.png | 211.4 KB | ||
マスクデータ | emd_40882_msk_1.map | 512 MB | マスクマップ | |
Filedesc metadata | emd-40882.cif.gz | 15.2 KB | ||
その他 | emd_40882_additional_1.map.gz emd_40882_half_map_1.map.gz emd_40882_half_map_2.map.gz | 263.7 MB 475.5 MB 475.5 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-40882 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-40882 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 8sylMC 8ev6C 8ev7C M: このマップから作成された原子モデル C: 同じ文献を引用 (文献) |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性F&H 検索 |
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_40882.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 512 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||
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注釈 | Escherichia coli 70S ribosome in complex with amikacin, mRNA, and A-, P-, and E-site tRNAs | ||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 0.83 Å | ||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
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-添付データ
-マスク #1
ファイル | emd_40882_msk_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-追加マップ: Escherichia coli 70S ribosome in complex with amikacin,...
ファイル | emd_40882_additional_1.map | ||||||||||||
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注釈 | Escherichia coli 70S ribosome in complex with amikacin, mRNA, and A-, P-, and E-site tRNAs. Sharpened map. | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: Escherichia coli 70S ribosome in complex with amikacin,...
ファイル | emd_40882_half_map_1.map | ||||||||||||
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注釈 | Escherichia coli 70S ribosome in complex with amikacin, mRNA, and A-, P-, and E-site tRNAs. Half map. | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: Escherichia coli 70S ribosome in complex with amikacin,...
ファイル | emd_40882_half_map_2.map | ||||||||||||
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注釈 | Escherichia coli 70S ribosome in complex with amikacin, mRNA, and A-, P-, and E-site tRNAs. Half map. | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
+全体 : Escherichia coli 70S ribosome in complex with amikacin, mRNA, and...
+超分子 #1: Escherichia coli 70S ribosome in complex with amikacin, mRNA, and...
+分子 #1: 16S Ribosomal RNA
+分子 #22: phenylalanine tRNA
+分子 #23: P-site initiator tRNA
+分子 #24: M-F-Stop mRNA
+分子 #25: 23S Ribosomal RNA
+分子 #26: 5S Ribosomal RNA
+分子 #2: 30S ribosomal protein S2
+分子 #3: 30S ribosomal protein S3
+分子 #4: 30S ribosomal protein S4
+分子 #5: 30S ribosomal protein S5
+分子 #6: 30S ribosomal protein S6
+分子 #7: 30S ribosomal protein S7
+分子 #8: 30S ribosomal protein S8
+分子 #9: 30S ribosomal protein S9
+分子 #10: 30S ribosomal protein S10
+分子 #11: 30S ribosomal protein S11
+分子 #12: 30S ribosomal protein S12
+分子 #13: 30S ribosomal protein S13
+分子 #14: 30S ribosomal protein S14
+分子 #15: 30S ribosomal protein S15
+分子 #16: 30S ribosomal protein S16
+分子 #17: 30S ribosomal protein S17
+分子 #18: 30S ribosomal protein S18
+分子 #19: 30S ribosomal protein S19
+分子 #20: 30S ribosomal protein S20
+分子 #21: 30S ribosomal protein S21
+分子 #27: 50S ribosomal protein L2
+分子 #28: 50S ribosomal protein L3
+分子 #29: 50S ribosomal protein L4
+分子 #30: 50S ribosomal protein L5
+分子 #31: 50S ribosomal protein L6
+分子 #32: 50S ribosomal protein L9
+分子 #33: 50S ribosomal protein L13
+分子 #34: 50S ribosomal protein L14
+分子 #35: 50S ribosomal protein L15
+分子 #36: 50S ribosomal protein L16
+分子 #37: 50S ribosomal protein L17
+分子 #38: 50S ribosomal protein L18
+分子 #39: 50S ribosomal protein L19
+分子 #40: 50S ribosomal protein L20
+分子 #41: Ribosomal protein L21
+分子 #42: 50S ribosomal protein L22
+分子 #43: 50S ribosomal protein L23
+分子 #44: 50S ribosomal protein L24
+分子 #45: 50S ribosomal protein L25
+分子 #46: 50S ribosomal protein L27
+分子 #47: 50S ribosomal protein L28
+分子 #48: 50S ribosomal protein L29
+分子 #49: 50S ribosomal protein L30
+分子 #50: 50S ribosomal protein L31
+分子 #51: 50S ribosomal protein L32
+分子 #52: 50S ribosomal protein L33
+分子 #53: 50S ribosomal protein L34
+分子 #54: 50S ribosomal protein L35
+分子 #55: 50S ribosomal protein L36
+分子 #56: MAGNESIUM ION
+分子 #57: (2S)-N-[(1R,2S,3S,4R,5S)-4-[(2R,3R,4S,5S,6R)-6-(aminomethyl)-3,4,...
+分子 #58: PHENYLALANINE
+分子 #59: ZINC ION
+分子 #60: water
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
濃度 | 1.3 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 7.4 |
グリッド | モデル: Quantifoil R2/1 / 材質: GOLD / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: GOLD / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec. / 前処理 - 雰囲気: OTHER |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 85 % / チャンバー内温度: 295 K / 装置: LEICA EM GP |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | TFS KRIOS |
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電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | C2レンズ絞り径: 100.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 2.0 µm 最小 デフォーカス(公称値): 0.7000000000000001 µm 倍率(公称値): 105000 |
特殊光学系 | エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER ホルダー冷却材: NITROGEN |
撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k) 検出モード: COUNTING / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 10000 / 平均電子線量: 40.5852 e/Å2 |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
-画像解析
初期モデル | モデルのタイプ: NONE |
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初期 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.1.2) |
最終 3次元分類 | ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.1.2) |
最終 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.1.2) |
最終 再構成 | 想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.1.2) / 使用した粒子像数: 234339 |