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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-4370 | ||||||||||||
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タイトル | Unique features of mammalian mitochondrial translation initiation revealed by cryo-EM. This file contains the 39S ribosomal subunit. | ||||||||||||
マップデータ | |||||||||||||
試料 |
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機能・相同性 | 機能・相同性情報 Mitochondrial translation elongation / Mitochondrial translation termination / mitochondrial translational initiation / translation factor activity, RNA binding / ribosome disassembly / mitochondrial translational termination / mitochondrial transcription / mitochondrial translational elongation / translation release factor activity, codon nonspecific / microprocessor complex ...Mitochondrial translation elongation / Mitochondrial translation termination / mitochondrial translational initiation / translation factor activity, RNA binding / ribosome disassembly / mitochondrial translational termination / mitochondrial transcription / mitochondrial translational elongation / translation release factor activity, codon nonspecific / microprocessor complex / Mitochondrial translation initiation / ribonuclease III activity / mitochondrial large ribosomal subunit / peptidyl-tRNA hydrolase / regulation of translational initiation / aminoacyl-tRNA hydrolase activity / mitochondrial ribosome / mitochondrial translation / ribosomal small subunit binding / organelle membrane / 転写後修飾 / rescue of stalled ribosome / translation initiation factor activity / double-stranded RNA binding / large ribosomal subunit / 細胞結合 / rRNA binding / nuclear body / リボソーム / structural constituent of ribosome / 細胞周期 / ribonucleoprotein complex / 翻訳 (生物学) / protein domain specific binding / nucleotide binding / intracellular membrane-bounded organelle / GTPase activity / シナプス / GTP binding / positive regulation of DNA-templated transcription / ミトコンドリア / RNA binding / 核質 / 細胞核 / 細胞膜 / 細胞質基質 / 細胞質 類似検索 - 分子機能 | ||||||||||||
生物種 | Sus scrofa (ブタ) / Homo sapiens (ヒト) / Pig (ブタ) | ||||||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.2 Å | ||||||||||||
データ登録者 | Kummer E / Leibundgut M / Boehringer D / Ban N | ||||||||||||
資金援助 | スイス, 3件
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引用 | ジャーナル: Nature / 年: 2018 タイトル: Unique features of mammalian mitochondrial translation initiation revealed by cryo-EM. 著者: Eva Kummer / Marc Leibundgut / Oliver Rackham / Richard G Lee / Daniel Boehringer / Aleksandra Filipovska / Nenad Ban / 要旨: Mitochondria maintain their own specialized protein synthesis machinery, which in mammals is used exclusively for the synthesis of the membrane proteins responsible for oxidative phosphorylation. The ...Mitochondria maintain their own specialized protein synthesis machinery, which in mammals is used exclusively for the synthesis of the membrane proteins responsible for oxidative phosphorylation. The initiation of protein synthesis in mitochondria differs substantially from bacterial or cytosolic translation systems. Mitochondrial translation initiation lacks initiation factor 1, which is essential in all other translation systems from bacteria to mammals. Furthermore, only one type of methionyl transfer RNA (tRNA) is used for both initiation and elongation, necessitating that the initiation factor specifically recognizes the formylated version of tRNA (fMet-tRNA). Lastly, most mitochondrial mRNAs do not possess 5' leader sequences to promote mRNA binding to the ribosome. There is currently little mechanistic insight into mammalian mitochondrial translation initiation, and it is not clear how mRNA engagement, initiator-tRNA recruitment and start-codon selection occur. Here we determine the cryo-EM structure of the complete translation initiation complex from mammalian mitochondria at 3.2 Å. We describe the function of an additional domain insertion that is present in the mammalian mitochondrial initiation factor 2 (mtIF2). By closing the decoding centre, this insertion stabilizes the binding of leaderless mRNAs and induces conformational changes in the rRNA nucleotides involved in decoding. We identify unique features of mtIF2 that are required for specific recognition of fMet-tRNA and regulation of its GTPase activity. Finally, we observe that the ribosomal tunnel in the initiating ribosome is blocked by insertion of the N-terminal portion of mitochondrial protein mL45, which becomes exposed as the ribosome switches to elongation mode and may have an additional role in targeting of mitochondrial ribosomes to the protein-conducting pore in the inner mitochondrial membrane. | ||||||||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | EMマップ: SurfViewMolmilJmol/JSmol |
添付画像 |
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_4370.map.gz | 15.6 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-4370-v30.xml emd-4370.xml | 84.7 KB 84.7 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_4370.png | 149.9 KB | ||
マスクデータ | emd_4370_msk_1.map | 84.6 MB | マスクマップ | |
その他 | emd_4370_half_map_1.map.gz emd_4370_half_map_2.map.gz | 71.8 MB 71.8 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-4370 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-4370 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-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_4370.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 84.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.39 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
-マスク #1
ファイル | emd_4370_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 |
-ハーフマップ: #1
ファイル | emd_4370_half_map_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #2
ファイル | emd_4370_half_map_2.map | ||||||||||||
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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 : mammalian mitochondrial translation initiation complex
+超分子 #1: mammalian mitochondrial translation initiation complex
+超分子 #2: mammalian mitochondrial ribosome
+超分子 #3: Translation initiation factor IF-2, mitochondrial
+超分子 #4: tRNA
+分子 #1: Mitochondrial ribosomal protein L12
+分子 #2: Mitochondrial ribosomal protein L27
+分子 #3: Mitochondrial ribosomal protein L28
+分子 #4: Mitochondrial ribosomal protein L47
+分子 #5: 'Mitochondrial ribosomal protein L30
+分子 #6: 'Mitochondrial ribosomal protein L55
+分子 #7: Mitochondrial ribosomal protein L32
+分子 #8: Mitochondrial ribosomal protein L33
+分子 #9: Mitochondrial ribosomal protein L34
+分子 #10: Mitochondrial ribosomal protein L35
+分子 #11: Ribosomal protein
+分子 #14: Translation initiation factor IF-2, mitochondrial
+分子 #15: Mitochondrial ribosomal protein L2
+分子 #16: ICT1
+分子 #17: Mitochondrial ribosomal protein L4
+分子 #18: Mitochondrial ribosomal protein L9
+分子 #19: Mitochondrial ribosomal protein L10
+分子 #20: Mitochondrial ribosomal protein L11
+分子 #21: Mitochondrial ribosomal protein L13
+分子 #22: Mitochondrial ribosomal protein L14
+分子 #23: Mitochondrial ribosomal protein L15
+分子 #24: Mitochondrial ribosomal protein L16
+分子 #25: Mitochondrial ribosomal protein L17
+分子 #26: Mitochondrial ribosomal protein L18
+分子 #27: Mitochondrial ribosomal protein L19
+分子 #28: Mitochondrial ribosomal protein L20
+分子 #29: Mitochondrial ribosomal protein L21
+分子 #30: Mitochondrial ribosomal protein L22
+分子 #31: Mitochondrial ribosomal protein L23
+分子 #32: Mitochondrial ribosomal protein L24
+分子 #33: Mitochondrial ribosomal protein L37
+分子 #34: Mitochondrial ribosomal protein L38
+分子 #35: Mitochondrial ribosomal protein L39
+分子 #36: Mitochondrial ribosomal protein L40
+分子 #37: Mitochondrial ribosomal protein L41
+分子 #38: Mitochondrial ribosomal protein L42
+分子 #39: Mitochondrial ribosomal protein L43
+分子 #40: Mitochondrial ribosomal protein L44
+分子 #41: Mitochondrial ribosomal protein L45
+分子 #42: Mitochondrial ribosomal protein L46
+分子 #43: Mitochondrial ribosomal protein L48
+分子 #44: Mrpl34
+分子 #45: Mitochondrial ribosomal protein L50
+分子 #46: Mitochondrial ribosomal protein L51
+分子 #47: Mitochondrial ribosomal protein L52
+分子 #48: mL53, MRPL53
+分子 #49: Uncharacterized protein
+分子 #50: Mitochondrial ribosomal protein L57
+分子 #51: Mitochondrial ribosomal protein L58
+分子 #52: 'Mitochondrial ribosomal protein L59
+分子 #53: mL65, MRPS30
+分子 #54: Mitochondrial ribosomal protein S18A
+分子 #55: unassigned secondary structure elements
+分子 #12: 16S ribosomal RNA, mitochondrial
+分子 #13: CP tRNAPhe, mitochondrial
+分子 #56: P-site fMet-tRNAMet, mitochondrial
+分子 #57: MAGNESIUM ION
+分子 #58: ZINC ION
+分子 #59: GUANOSINE-5'-MONOPHOSPHATE
+分子 #60: SPERMINE
+分子 #61: 5'-GUANOSINE-DIPHOSPHATE-MONOTHIOPHOSPHATE
+分子 #62: SODIUM ION
+分子 #63: N-FORMYLMETHIONINE
+分子 #64: 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 | 0.171 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 7.6 |
グリッド | モデル: Quantifoil R2/2 / 材質: COPPER / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: CONTINUOUS / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV |
詳細 | contains 55S mitochondrial ribosome, mitochondrial initiation factor 2, mitochondrial formyl-Met-tRNAMet and MT-CO3 mRNA |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN 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 | 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy |
撮影 | フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k) 検出モード: INTEGRATING / デジタル化 - サイズ - 横: 4096 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4096 pixel / 実像数: 13936 / 平均露光時間: 1.4 sec. / 平均電子線量: 40.0 e/Å2 |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
-画像解析
粒子像選択 | 選択した数: 1366787 |
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CTF補正 | ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.1) |
初期モデル | モデルのタイプ: PDB ENTRY PDBモデル - PDB ID: |
初期 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.1) |
最終 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.1) |
最終 再構成 | 使用したクラス数: 1 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.1) / 使用した粒子像数: 75666 |
-原子モデル構築 1
精密化 | 空間: RECIPROCAL / プロトコル: OTHER / 温度因子: 56.9 |
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得られたモデル | PDB-6gb2: |