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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 5umd | |||||||||||||||||||||||||||
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タイトル | Structure of the Plasmodium falciparum 80S ribosome bound to the antimalarial drug mefloquine | |||||||||||||||||||||||||||
要素 |
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キーワード | RIBOSOME (リボソーム) / protein synthesis (タンパク質生合成) / antimalarial | |||||||||||||||||||||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 Translesion synthesis by REV1 / Translesion Synthesis by POLH / : / Translesion synthesis by POLK / Translesion synthesis by POLI / Josephin domain DUBs / : / Metalloprotease DUBs / PTK6 Regulates RTKs and Their Effectors AKT1 and DOK1 / ER Quality Control Compartment (ERQC) ...Translesion synthesis by REV1 / Translesion Synthesis by POLH / : / Translesion synthesis by POLK / Translesion synthesis by POLI / Josephin domain DUBs / : / Metalloprotease DUBs / PTK6 Regulates RTKs and Their Effectors AKT1 and DOK1 / ER Quality Control Compartment (ERQC) / Iron uptake and transport / L13a-mediated translational silencing of Ceruloplasmin expression / SRP-dependent cotranslational protein targeting to membrane / Major pathway of rRNA processing in the nucleolus and cytosol / Formation of a pool of free 40S subunits / Formation of the ternary complex, and subsequently, the 43S complex / Ribosomal scanning and start codon recognition / GTP hydrolysis and joining of the 60S ribosomal subunit / Nonsense Mediated Decay (NMD) independent of the Exon Junction Complex (EJC) / Nonsense Mediated Decay (NMD) enhanced by the Exon Junction Complex (EJC) / Aggrephagy / Synthesis of active ubiquitin: roles of E1 and E2 enzymes / : / Orc1 removal from chromatin / CDK-mediated phosphorylation and removal of Cdc6 / KEAP1-NFE2L2 pathway / UCH proteinases / Ub-specific processing proteases / Neddylation / Antigen processing: Ubiquitination & Proteasome degradation / protein-RNA complex assembly / maturation of LSU-rRNA from tricistronic rRNA transcript (SSU-rRNA, 5.8S rRNA, LSU-rRNA) / maturation of LSU-rRNA / ribosomal large subunit biogenesis / modification-dependent protein catabolic process / ribosomal large subunit assembly / protein tag activity / cytosolic small ribosomal subunit / large ribosomal subunit rRNA binding / large ribosomal subunit / リボソーム生合成 / cytoplasmic translation / 5S rRNA binding / cytosolic large ribosomal subunit / ubiquitin-dependent protein catabolic process / negative regulation of translation / rRNA binding / protein ubiquitination / リボソーム / structural constituent of ribosome / ribonucleoprotein complex / 翻訳 (生物学) / mRNA binding / ubiquitin protein ligase binding / RNA binding / metal ion binding / 細胞核 / 細胞質 類似検索 - 分子機能 | |||||||||||||||||||||||||||
生物種 | Plasmodium falciparum 3D7 (マラリア病原虫) | |||||||||||||||||||||||||||
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: 3.2 Å | |||||||||||||||||||||||||||
データ登録者 | Wong, W. / Bai, X.-C. / Brown, A. / Scheres, S. / Baum, J. | |||||||||||||||||||||||||||
資金援助 | オーストラリア, 英国, 8件
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引用 | ジャーナル: Nat Microbiol / 年: 2017 タイトル: Mefloquine targets the Plasmodium falciparum 80S ribosome to inhibit protein synthesis. 著者: Wilson Wong / Xiao-Chen Bai / Brad E Sleebs / Tony Triglia / Alan Brown / Jennifer K Thompson / Katherine E Jackson / Eric Hanssen / Danushka S Marapana / Israel S Fernandez / Stuart A Ralph ...著者: Wilson Wong / Xiao-Chen Bai / Brad E Sleebs / Tony Triglia / Alan Brown / Jennifer K Thompson / Katherine E Jackson / Eric Hanssen / Danushka S Marapana / Israel S Fernandez / Stuart A Ralph / Alan F Cowman / Sjors H W Scheres / Jake Baum / 要旨: Malaria control is heavily dependent on chemotherapeutic agents for disease prevention and drug treatment. Defining the mechanism of action for licensed drugs, for which no target is characterized, ...Malaria control is heavily dependent on chemotherapeutic agents for disease prevention and drug treatment. Defining the mechanism of action for licensed drugs, for which no target is characterized, is critical to the development of their second-generation derivatives to improve drug potency towards inhibition of their molecular targets. Mefloquine is a widely used antimalarial without a known mode of action. Here, we demonstrate that mefloquine is a protein synthesis inhibitor. We solved a 3.2 Å cryo-electron microscopy structure of the Plasmodium falciparum 80S ribosome with the (+)-mefloquine enantiomer bound to the ribosome GTPase-associated centre. Mutagenesis of mefloquine-binding residues generates parasites with increased resistance, confirming the parasite-killing mechanism. Furthermore, structure-guided derivatives with an altered piperidine group, predicted to improve binding, show enhanced parasiticidal effect. These data reveal one possible mode of action for mefloquine and demonstrate the vast potential of cryo-electron microscopy to guide the development of mefloquine derivatives to inhibit parasite protein synthesis. | |||||||||||||||||||||||||||
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 | 分子: MolmilJmol/JSmol |
-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 5umd.cif.gz | 3.1 MB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb5umd.ent.gz | 表示 | PDB形式 | |
PDBx/mmJSON形式 | 5umd.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/um/5umd ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/um/5umd | HTTPS FTP |
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-関連構造データ
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
-RNA鎖 , 3種, 3分子 ABC
#1: RNA鎖 | 分子量: 1216212.125 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 由来: (天然) Plasmodium falciparum 3D7 (マラリア病原虫) 参照: GenBank: 1013064538 |
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#2: RNA鎖 | 分子量: 38410.859 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 由来: (天然) Plasmodium falciparum 3D7 (マラリア病原虫) 参照: GenBank: 1016052399 |
#3: RNA鎖 | 分子量: 51206.461 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 由来: (天然) Plasmodium falciparum 3D7 (マラリア病原虫) 参照: GenBank: 1013064403 |
+60S ribosomal protein ... , 39種, 39分子 DEFGHIJKLMNOQRSTUVWXYZ01234567...
-Ribosomal protein ... , 2種, 2分子 Pc
#16: タンパク質 | 分子量: 24197.660 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 由来: (天然) Plasmodium falciparum 3D7 (マラリア病原虫) 参照: UniProt: C0H4A6 |
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#39: タンパク質 | 分子量: 10571.592 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 由来: (天然) Plasmodium falciparum 3D7 (マラリア病原虫) 参照: UniProt: C0H4L5 |
-タンパク質 , 1種, 1分子 f
#42: タンパク質 | 分子量: 14645.169 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 由来: (天然) Plasmodium falciparum 3D7 (マラリア病原虫) 参照: UniProt: Q8ID50 |
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-非ポリマー , 3種, 171分子
#46: 化合物 | #47: 化合物 | ChemComp-MG / #48: 化合物 | ChemComp-ZN / |
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-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 |
-試料調製
構成要素 | 名称: Plasmodium falciparum 80S ribosome bound to mefloquine タイプ: RIBOSOME / Entity ID: #1-#45 / 由来: NATURAL |
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分子量 | 値: 4.2 MDa / 実験値: NO |
由来(天然) | 生物種: Plasmodium falciparum 3D7 (マラリア病原虫) 細胞内の位置: cytoplasm |
緩衝液 | pH: 7.4 詳細: 20 mM Hepes pH 7.4, 40 mM KAc, 10 mM NH4Ac, 10 mM Mg(Ac)2 and 5 mM 2-mecaptoethanol |
試料 | 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES |
試料支持 | 詳細: Blot 2.5s before plunging / グリッドの材料: COPPER / グリッドのタイプ: Quantifoil R2/2 |
急速凍結 | 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 90 K |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Tecnai Polara / 画像提供: FEI Company |
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顕微鏡 | モデル: FEI POLARA 300 |
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 FIELDBright-field microscopy / 倍率(公称値): 78000 X / 倍率(補正後): 104748 X / Calibrated defocus min: 800 nm / 最大 デフォーカス(補正後): 3800 nm / Cs: 2 mm / アライメント法: COMA FREE |
試料ホルダ | 凍結剤: NITROGEN / 試料ホルダーモデル: GATAN LIQUID NITROGEN / 最高温度: 90 K / 最低温度: 80 K |
撮影 | 電子線照射量: 20 e/Å2 フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON II (4k x 4k) 撮影したグリッド数: 1 |
画像スキャン | 動画フレーム数/画像: 17 |
-解析
ソフトウェア | 名称: REFMAC / バージョン: 5.8.0068 / 分類: 精密化 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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EMソフトウェア |
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: C1 (非対称) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 43184 / 対称性のタイプ: POINT | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | B value: 129.3 / プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: RECIPROCAL | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
精密化 | 解像度: 3.2→257.5 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.952 / SU B: 29.102 / SU ML: 0.428 / ESU R: 0.567 立体化学のターゲット値: MAXIMUM LIKELIHOOD WITH PHASES
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溶媒の処理 | イオンプローブ半径: 0.8 Å / 減衰半径: 0.8 Å / VDWプローブ半径: 1.2 Å / 溶媒モデル: MASK | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子変位パラメータ | Biso mean: 129.307 Å2
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精密化ステップ | サイクル: 1 / 合計: 124503 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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