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- EMDB-5386: tmRNA translocation and MLD-loading on the ribosome: a 70S-tmRNA-... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-5386
タイトルtmRNA translocation and MLD-loading on the ribosome: a 70S-tmRNA-EF-G complex
マップデータOverall view of the 70S-tmRNA-SmpB-EF-G complex
試料
  • 試料: Complex of 70S-tmRNA-SmpB-EF-G
  • 複合体: Ribosomeリボソーム
キーワードtrans-translation (TmRNA) / MLD-loading / translocation / tmRNA (TmRNA) / EF-G (EF-G) / SmpB
機能・相同性
機能・相同性情報


stringent response / mRNA base-pairing translational repressor activity / ornithine decarboxylase inhibitor activity / misfolded RNA binding / transcription antitermination factor activity, RNA binding / Group I intron splicing / RNA folding / transcriptional attenuation / endoribonuclease inhibitor activity / RNA-binding transcription regulator activity ...stringent response / mRNA base-pairing translational repressor activity / ornithine decarboxylase inhibitor activity / misfolded RNA binding / transcription antitermination factor activity, RNA binding / Group I intron splicing / RNA folding / transcriptional attenuation / endoribonuclease inhibitor activity / RNA-binding transcription regulator activity / positive regulation of ribosome biogenesis / negative regulation of cytoplasmic translation / translational termination / DnaA-L2 complex / four-way junction DNA binding / translation repressor activity / negative regulation of translational initiation / negative regulation of DNA-templated DNA replication initiation / regulation of mRNA stability / ribosome assembly / mRNA regulatory element binding translation repressor activity / response to reactive oxygen species / assembly of large subunit precursor of preribosome / transcription elongation factor complex / positive regulation of RNA splicing / DNA endonuclease activity / : / cytosolic ribosome assembly / regulation of DNA-templated transcription elongation / transcription antitermination / regulation of cell growth / maintenance of translational fidelity / DNA-templated transcription termination / response to radiation / mRNA 5'-UTR binding / ribosomal small subunit biogenesis / small ribosomal subunit rRNA binding / ribosomal small subunit assembly / ribosomal large subunit assembly / cytosolic small ribosomal subunit / large ribosomal subunit rRNA binding / ribosome binding / large ribosomal subunit / リボソーム生合成 / regulation of translation / small ribosomal subunit / 5S rRNA binding / cytosolic large ribosomal subunit / cytoplasmic translation / transferase activity / tRNA binding / negative regulation of translation / rRNA binding / molecular adaptor activity / リボソーム / structural constituent of ribosome / 翻訳 (生物学) / response to antibiotic / mRNA binding / negative regulation of DNA-templated transcription / DNA 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
Ribosomal protein S21, conserved site / Ribosomal protein S21 signature. / Ribosomal protein L25, short-form / Ribosomal protein S14, bacterial/plastid / Ribosomal protein L11, bacterial-type / Ribosomal protein S21 superfamily / Ribosomal protein S21 / Ribosomal protein S16, conserved site / Ribosomal protein S16 signature. / Ribosomal protein S21 ...Ribosomal protein S21, conserved site / Ribosomal protein S21 signature. / Ribosomal protein L25, short-form / Ribosomal protein S14, bacterial/plastid / Ribosomal protein L11, bacterial-type / Ribosomal protein S21 superfamily / Ribosomal protein S21 / Ribosomal protein S16, conserved site / Ribosomal protein S16 signature. / Ribosomal protein S21 / Ribosomal protein L11, conserved site / Ribosomal protein L21, conserved site / Ribosomal protein L21 signature. / Ribosomal protein L11 signature. / Ribosomal protein L16 signature 1. / : / Ribosomal protein L6, conserved site / Ribosomal protein L6 signature 1. / Ribosomal protein L16, conserved site / Ribosomal protein L16 signature 2. / Ribosomal protein L11, N-terminal / Ribosomal protein L17 signature. / Ribosomal protein L9 signature. / Ribosomal protein L9, bacteria/chloroplast / Ribosomal protein L9, C-terminal / Ribosomal protein L9, C-terminal domain / Ribosomal protein L9, C-terminal domain superfamily / Ribosomal protein L11/L12 / Ribosomal protein L11, C-terminal / Ribosomal protein L11, C-terminal domain superfamily / Ribosomal protein L11/L12, N-terminal domain superfamily / Ribosomal protein L11/L12 / Ribosomal protein L11, N-terminal domain / Ribosomal protein L11, RNA binding domain / Ribosomal L25p family / Ribosomal protein L25 / Ribosomal protein L28/L24 superfamily / Ribosomal protein L36 signature. / Ribosomal protein L25/Gln-tRNA synthetase, N-terminal / Ribosomal protein L32p, bacterial type / Ribosomal protein L25/Gln-tRNA synthetase, anti-codon-binding domain superfamily / Ribosomal protein L9, N-terminal domain superfamily / Ribosomal protein L9 / Ribosomal protein L9, N-terminal / Ribosomal protein L9, N-terminal domain / Ribosomal protein L28 / Ribosomal protein L35, conserved site / Ribosomal protein L35 signature. / Ribosomal protein L33, conserved site / Ribosomal protein L33 signature. / Ribosomal protein L35, non-mitochondrial / Ribosomal protein L5, bacterial-type / Ribosomal protein L6, bacterial-type / Ribosomal protein L18, bacterial-type / Ribosomal protein L19, conserved site / Ribosomal protein L19 signature. / Ribosomal protein L36 / Ribosomal protein L36 superfamily / Ribosomal protein L36 / Ribosomal protein L9/RNase H1, N-terminal / Ribosomal protein L20 signature. / Ribosomal protein S3, bacterial-type / Ribosomal protein L27, conserved site / Ribosomal protein S6, conserved site / Ribosomal protein L27 signature. / Ribosomal protein S6 signature. / Ribosomal protein S19, bacterial-type / Ribosomal protein S7, bacterial/organellar-type / Ribosomal protein S11, bacterial-type / Ribosomal protein S13, bacterial-type / Ribosomal protein S20 / Ribosomal protein S20 superfamily / Ribosomal protein S20 / Ribosomal protein S9, bacterial/plastid / Ribosomal protein L14P, bacterial-type / Ribosomal protein S4, bacterial-type / Ribosomal protein L34, conserved site / Ribosomal protein L34 signature. / 30S ribosomal protein S17 / Ribosomal protein S5, bacterial-type / Ribosomal protein L22, bacterial/chloroplast-type / Ribosomal protein S6, plastid/chloroplast / Ribosomal protein L35 / Ribosomal protein L35 superfamily / Ribosomal protein L2, bacterial/organellar-type / Ribosomal protein L35 / Ribosomal protein S2, bacteria/mitochondria/plastid / Ribosomal L28 family / Ribosomal protein L33 / Ribosomal protein L33 / Ribosomal protein L28/L24 / Ribosomal protein L33 superfamily / : / Ribosomal protein L30, bacterial-type / Ribosomal protein L16 / Ribosomal protein L18 / Ribosomal L18 of archaea, bacteria, mitoch. and chloroplast / Ribosomal protein S18, conserved site / Ribosomal protein S18 signature. / L28p-like
類似検索 - ドメイン・相同性
Small ribosomal subunit protein bS6 / Small ribosomal subunit protein uS7 / Large ribosomal subunit protein uL15 / Large ribosomal subunit protein uL11 / Large ribosomal subunit protein bL19 / Large ribosomal subunit protein bL20 / Large ribosomal subunit protein bL27 / Large ribosomal subunit protein bL28 / Large ribosomal subunit protein uL29 / Large ribosomal subunit protein bL32 ...Small ribosomal subunit protein bS6 / Small ribosomal subunit protein uS7 / Large ribosomal subunit protein uL15 / Large ribosomal subunit protein uL11 / Large ribosomal subunit protein bL19 / Large ribosomal subunit protein bL20 / Large ribosomal subunit protein bL27 / Large ribosomal subunit protein bL28 / Large ribosomal subunit protein uL29 / Large ribosomal subunit protein bL32 / Large ribosomal subunit protein bL33 / Large ribosomal subunit protein bL34 / Large ribosomal subunit protein bL35 / Large ribosomal subunit protein bL36A / Large ribosomal subunit protein bL9 / Small ribosomal subunit protein uS10 / Small ribosomal subunit protein uS11 / Small ribosomal subunit protein uS12 / Small ribosomal subunit protein uS13 / Small ribosomal subunit protein bS16 / Small ribosomal subunit protein bS18 / Small ribosomal subunit protein uS19 / Small ribosomal subunit protein bS20 / Small ribosomal subunit protein uS2 / Small ribosomal subunit protein uS3 / Small ribosomal subunit protein uS4 / Small ribosomal subunit protein uS5 / Small ribosomal subunit protein uS8 / Small ribosomal subunit protein uS9 / Large ribosomal subunit protein uL13 / Large ribosomal subunit protein uL14 / Large ribosomal subunit protein uL16 / Large ribosomal subunit protein uL23 / Small ribosomal subunit protein uS15 / Large ribosomal subunit protein bL17 / Large ribosomal subunit protein bL21 / Large ribosomal subunit protein uL30 / Large ribosomal subunit protein uL6 / Small ribosomal subunit protein uS14 / Small ribosomal subunit protein uS17 / Large ribosomal subunit protein uL18 / Large ribosomal subunit protein uL2 / Large ribosomal subunit protein uL3 / Large ribosomal subunit protein uL24 / Large ribosomal subunit protein uL4 / Large ribosomal subunit protein uL22 / Large ribosomal subunit protein uL5 / Small ribosomal subunit protein bS21 / Large ribosomal subunit protein bL25
類似検索 - 構成要素
生物種Escherichia coli (大腸菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / ネガティブ染色法 / 解像度: 8.3 Å
データ登録者Ramrath DJF / Yamamoto H / Rother K / Wittek D / Pech M / Mielke T / Loerke J / Scheerer P / Ivanov P / Teraoka Y ...Ramrath DJF / Yamamoto H / Rother K / Wittek D / Pech M / Mielke T / Loerke J / Scheerer P / Ivanov P / Teraoka Y / Shpanchenko O / Nierhaus KH / Spahn CMT
引用ジャーナル: Nature / 年: 2012
タイトル: The complex of tmRNA-SmpB and EF-G on translocating ribosomes.
著者: David J F Ramrath / Hiroshi Yamamoto / Kristian Rother / Daniela Wittek / Markus Pech / Thorsten Mielke / Justus Loerke / Patrick Scheerer / Pavel Ivanov / Yoshika Teraoka / Olga Shpanchenko ...著者: David J F Ramrath / Hiroshi Yamamoto / Kristian Rother / Daniela Wittek / Markus Pech / Thorsten Mielke / Justus Loerke / Patrick Scheerer / Pavel Ivanov / Yoshika Teraoka / Olga Shpanchenko / Knud H Nierhaus / Christian M T Spahn /
要旨: Bacterial ribosomes stalled at the 3' end of malfunctioning messenger RNAs can be rescued by transfer-messenger RNA (tmRNA)-mediated trans-translation. The SmpB protein forms a complex with the ...Bacterial ribosomes stalled at the 3' end of malfunctioning messenger RNAs can be rescued by transfer-messenger RNA (tmRNA)-mediated trans-translation. The SmpB protein forms a complex with the tmRNA, and the transfer-RNA-like domain (TLD) of the tmRNA then enters the A site of the ribosome. Subsequently, the TLD-SmpB module is translocated to the P site, a process that is facilitated by the elongation factor EF-G, and translation is switched to the mRNA-like domain (MLD) of the tmRNA. Accurate loading of the MLD into the mRNA path is an unusual initiation mechanism. Despite various snapshots of different ribosome-tmRNA complexes at low to intermediate resolution, it is unclear how the large, highly structured tmRNA is translocated and how the MLD is loaded. Here we present a cryo-electron microscopy reconstruction of a fusidic-acid-stalled ribosomal 70S-tmRNA-SmpB-EF-G complex (carrying both of the large ligands, that is, EF-G and tmRNA) at 8.3 Å resolution. This post-translocational intermediate (TI(POST)) presents the TLD-SmpB module in an intrasubunit ap/P hybrid site and a tRNA(fMet) in an intrasubunit pe/E hybrid site. Conformational changes in the ribosome and tmRNA occur in the intersubunit space and on the solvent side. The key underlying event is a unique extra-large swivel movement of the 30S head, which is crucial for both tmRNA-SmpB translocation and MLD loading, thereby coupling translocation to MLD loading. This mechanism exemplifies the versatile, dynamic nature of the ribosome, and it shows that the conformational modes of the ribosome that normally drive canonical translation can also be used in a modified form to facilitate more complex tasks in specialized non-canonical pathways.
履歴
登録2012年1月20日-
ヘッダ(付随情報) 公開2012年2月21日-
マップ公開2012年4月30日-
更新2014年7月23日-
現状2014年7月23日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 2
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（高さに従い着色）
  • 表面レベル: 2
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-4v6t
  • 表面レベル: 2
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_5386_1.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_5386.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 100.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Overall view of the 70S-tmRNA-SmpB-EF-G complex
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.26 Å
密度
表面レベル登録者による: 2.0 / ムービー #1: 2
最小 - 最大-3.38914657 - 9.000638009999999
平均 (標準偏差)0.20524462 (±0.75120121)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin-150-150-150
サイズ300300300
Spacing300300300
セルA=B=C: 378.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.261.261.26
M x/y/z300300300
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z378.000378.000378.000
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-62-62-62
NX/NY/NZ125125125
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS-150-150-150
NC/NR/NS300300300
D min/max/mean-3.3899.0010.205

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Complex of 70S-tmRNA-SmpB-EF-G

全体名称: Complex of 70S-tmRNA-SmpB-EF-G
要素
  • 試料: Complex of 70S-tmRNA-SmpB-EF-G
  • 複合体: Ribosomeリボソーム

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超分子 #1000: Complex of 70S-tmRNA-SmpB-EF-G

超分子名称: Complex of 70S-tmRNA-SmpB-EF-G / タイプ: sample / ID: 1000 / 詳細: the sample was flash frozen in liquid ethane / 集合状態: Monomer / Number unique components: 5
分子量実験値: 3 MDa / 理論値: 3 MDa / 手法: Sedimentation

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超分子 #1: Ribosome

超分子名称: Ribosome / タイプ: complex / ID: 1 / Name.synonym: 70S-tmRNA-EFG / 詳細: the complex was stalled with fusidic acid / 組換発現: No / データベース: NCBI / Ribosome-details: ribosome-prokaryote: ALL
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: CAN20
分子量実験値: 3 MDa / 理論値: 3.05 MDa

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実験情報

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構造解析

手法ネガティブ染色法, クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度0.15 mg/mL
緩衝液pH: 7.6
詳細: 20 mM HEPES-KOH, pH 7.6, 4.5 mM Mg(Ac)2, 150 mM NH4Ac, 4 mM b-mercaptoethanol, 2 mM spermidine, and 0.05 mM spermine
染色タイプ: NEGATIVE / 詳細: flash frozen in liquid ethane
グリッド詳細: Quantifoil R3-3 Cu 300 mesh with 2 nm carbon support film
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 96.15 K / 装置: OTHER / 詳細: Vitrification instrument: FEI VITROBOT / 手法: blot for 10 seconds before plunging

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI POLARA 300
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系倍率（補正後）: 39000 / 照射モード: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.0 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 5.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 2.0 µm / 倍率（公称値）: 39000
試料ステージ試料ホルダー: Cartridge / 試料ホルダーモデル: GATAN HELIUM
温度最低: 77.15 K / 最高: 81.15 K / 平均: 77.15 K
日付2009年12月8日
撮影カテゴリ: FILM / フィルム・検出器のモデル: KODAK SO-163 FILM / デジタル化 - スキャナー: PRIMESCAN / デジタル化 - サンプリング間隔: 4.7 µm / 実像数: 302 / 平均電子線量: 20 e/Å2 / ビット/ピクセル: 16
実験機器
モデル: Tecnai Polara / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正詳細: Defocus groups
最終 再構成アルゴリズム: OTHER / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 8.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.5 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: Spider / 使用した粒子像数: 68842

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

3r8s
PDB 未公開エントリ

ソフトウェア名称: Chimera
詳細Protocol: Rigid Body
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT / 当てはまり具合の基準: cross-correlation
得られたモデル

PDB-4v6t:
Structure of the bacterial ribosome complexed by tmRNA-SmpB and EF-G during translocation and MLD-loading

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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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