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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 7o1a | |||||||||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of an Escherichia coli TnaC(R23F)-ribosome complex stalled in response to L-tryptophan | |||||||||||||||
要素 |
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キーワード | TRANSLATION (翻訳 (生物学)) / ribosome (リボソーム) / regulation (規制) / TnaC / arrest peptide / L-tryptophan (トリプトファン) / indole (インドール) / stalling | |||||||||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 negative regulation of cytoplasmic translational initiation / 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 ...negative regulation of cytoplasmic translational initiation / 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 / DnaA-L2 complex / negative regulation of translational initiation / four-way junction DNA binding / translation repressor activity / 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 / cytosolic ribosome assembly / regulation of DNA-templated transcription elongation / transcription antitermination / DNA endonuclease activity / regulation of cell growth / DNA-templated transcription termination / maintenance of translational fidelity / : / response to radiation / mRNA 5'-UTR binding / ribosomal small subunit biogenesis / ribosomal small subunit assembly / small ribosomal subunit rRNA binding / cytosolic small ribosomal subunit / large ribosomal subunit rRNA binding / regulation of translation / リボソーム生合成 / ribosome binding / ribosomal large subunit assembly / large ribosomal subunit / 5S rRNA binding / cytosolic large ribosomal subunit / small ribosomal subunit / cytoplasmic translation / transferase activity / tRNA binding / negative regulation of translation / molecular adaptor activity / リボソーム / rRNA binding / 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 | |||||||||||||||
生物種 | Escherichia coli K-12 (大腸菌) Escherichia coli (大腸菌) | |||||||||||||||
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: 2.4 Å | |||||||||||||||
データ登録者 | van der Stel, A.X. / Gordon, E.R. / Sengupta, A. / Martinez, A.K. / Klepacki, D. / Perry, T.N. / Herrero del Valle, A. / Vazquez-Laslop, N. / Sachs, M.S. / Cruz-Vera, L.R. / Innis, C.A. | |||||||||||||||
資金援助 | フランス, 米国, 4件
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引用 | ジャーナル: Nat Commun / 年: 2021 タイトル: Structural basis for the tryptophan sensitivity of TnaC-mediated ribosome stalling. 著者: Anne-Xander van der Stel / Emily R Gordon / Arnab Sengupta / Allyson K Martínez / Dorota Klepacki / Thomas N Perry / Alba Herrero Del Valle / Nora Vázquez-Laslop / Matthew S Sachs / Luis R ...著者: Anne-Xander van der Stel / Emily R Gordon / Arnab Sengupta / Allyson K Martínez / Dorota Klepacki / Thomas N Perry / Alba Herrero Del Valle / Nora Vázquez-Laslop / Matthew S Sachs / Luis R Cruz-Vera / C Axel Innis / 要旨: Free L-tryptophan (L-Trp) stalls ribosomes engaged in the synthesis of TnaC, a leader peptide controlling the expression of the Escherichia coli tryptophanase operon. Despite extensive ...Free L-tryptophan (L-Trp) stalls ribosomes engaged in the synthesis of TnaC, a leader peptide controlling the expression of the Escherichia coli tryptophanase operon. Despite extensive characterization, the molecular mechanism underlying the recognition and response to L-Trp by the TnaC-ribosome complex remains unknown. Here, we use a combined biochemical and structural approach to characterize a TnaC variant (R23F) with greatly enhanced sensitivity for L-Trp. We show that the TnaC-ribosome complex captures a single L-Trp molecule to undergo termination arrest and that nascent TnaC prevents the catalytic GGQ loop of release factor 2 from adopting an active conformation at the peptidyl transferase center. Importantly, the L-Trp binding site is not altered by the R23F mutation, suggesting that the relative rates of L-Trp binding and peptidyl-tRNA cleavage determine the tryptophan sensitivity of each variant. Thus, our study reveals a strategy whereby a nascent peptide assists the ribosome in detecting a small metabolite. | |||||||||||||||
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構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
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PDBx/mmCIF形式 | 7o1a.cif.gz | 3.4 MB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb7o1a.ent.gz | 表示 | PDB形式 | |
PDBx/mmJSON形式 | 7o1a.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
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-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/o1/7o1a ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/o1/7o1a | HTTPS FTP |
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-関連構造データ
関連構造データ | 12694MC 7o19C 7o1cC C: 同じ文献を引用 (文献) M: このデータのモデリングに利用したマップデータ |
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類似構造データ | |
電子顕微鏡画像生データ | EMPIAR-10695 (タイトル: Cryo-EM structure of an Escherichia coli TnaC-ribosome complex stalled in response to L-tryptophan Data size: 6.9 TB Data #1: Raw multiframe micrographs of TnaC-WT-70S ribosome stalled on L-Trp [micrographs - multiframe] Data #2: Raw multiframe micrographs of TnaC-R23F-70S ribosome stalled on L-Trp (dataset B) [micrographs - multiframe] Data #3: Raw multiframe micrographs of TnaC-R23F-70S ribosome stalled on L-Trp (dataset A) [micrographs - multiframe]) |
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
-Ribosomal RNA ... , 3種, 3分子 AABABB
#1: RNA鎖 | 分子量: 497404.969 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 参照: GenBank: 1108560344 |
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#22: RNA鎖 | 分子量: 939607.250 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) |
#23: RNA鎖 | 分子量: 38790.090 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 参照: GenBank: 1845258627 |
-30S ribosomal protein ... , 20種, 20分子 ABACADAEAFAGAHAIAJAKALAMANAOAPAQARASATAU
#2: タンパク質 | 分子量: 26652.557 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12 / 参照: UniProt: P0A7V0 |
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#3: タンパク質 | 分子量: 26031.316 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12 / 参照: UniProt: P0A7V3 |
#4: タンパク質 | 分子量: 23514.199 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12 / 参照: UniProt: P0A7V8 |
#5: タンパク質 | 分子量: 17629.398 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12 / 参照: UniProt: P0A7W1 |
#6: タンパク質 | 分子量: 15727.512 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12 / 参照: UniProt: P02358 |
#7: タンパク質 | 分子量: 20055.156 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12 / 参照: UniProt: P02359 |
#8: タンパク質 | 分子量: 14146.557 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12 / 参照: UniProt: P0A7W7 |
#9: タンパク質 | 分子量: 14886.270 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12 / 参照: UniProt: P0A7X3 |
#10: タンパク質 | 分子量: 11755.597 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12 / 参照: UniProt: P0A7R5 |
#11: タンパク質 | 分子量: 13870.975 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12 / 参照: UniProt: P0A7R9 |
#12: タンパク質 | 分子量: 13814.249 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12 / 参照: UniProt: P0A7S3 |
#13: タンパク質 | 分子量: 13128.467 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12 / 参照: UniProt: P0A7S9 |
#14: タンパク質 | 分子量: 11677.637 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12 / 参照: UniProt: P0AG59 |
#15: タンパク質 | 分子量: 10290.816 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12 / 参照: UniProt: P0ADZ4 |
#16: タンパク質 | 分子量: 9207.572 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A7T3 |
#17: タンパク質 | 分子量: 9724.491 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12 / 参照: UniProt: P0AG63 |
#18: タンパク質 | 分子量: 9005.472 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12 / 参照: UniProt: P0A7T7 |
#19: タンパク質 | 分子量: 10455.355 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12 / 参照: UniProt: P0A7U3 |
#20: タンパク質 | 分子量: 9708.464 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12 / 参照: UniProt: P0A7U7 |
#21: タンパク質 | 分子量: 8524.039 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 株: K12 / 参照: UniProt: P68679 |
+50S ribosomal protein ... , 29種, 29分子 BCBDBEBFBGBHBIBJBKBLBMBNBOBPBQBRBSBTBUBVBWBXBYBZB0B1B2B3B4
-タンパク質・ペプチド , 1種, 1分子 B5
#53: タンパク質・ペプチド | 分子量: 2063.334 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli K-12 (大腸菌) |
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-RNA鎖 , 2種, 2分子 B7B8
#54: RNA鎖 | 分子量: 2846.759 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Escherichia coli K-12 (大腸菌) |
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#55: RNA鎖 | 分子量: 24875.807 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌) / 参照: GenBank: 1847035720 |
-非ポリマー , 5種, 2503分子
#56: 化合物 | ChemComp-MG / #57: 化合物 | ChemComp-K / #58: 化合物 | #59: 化合物 | ChemComp-TRP / | #60: 水 | ChemComp-HOH / | |
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-詳細
研究の焦点であるリガンドがあるか | N |
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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 |
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分子量 |
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由来(天然) |
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由来(組換発現) | 生物種: synthetic construct (人工物) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
緩衝液 | pH: 7.5 詳細: All buffers used during the preparation contained 2 mM L-tryptophan. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
緩衝液成分 |
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試料 | 濃度: 0.5 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES 詳細: Sample was purified using sucrose gradient ultracentrifugation, diluted to 200 nM and applied to grids. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
試料支持 | グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / 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: 277 K |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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顕微鏡 | モデル: FEI TITAN 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 FIELDBright-field microscopy / 倍率(公称値): 165000 X / 倍率(補正後): 59880 X / 最大 デフォーカス(公称値): -1600 nm / 最小 デフォーカス(公称値): -400 nm / Cs: 2.7 mm |
試料ホルダ | 凍結剤: NITROGEN 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER |
撮影 | 電子線照射量: 44 e/Å2 フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 8270 |
画像スキャン | 動画フレーム数/画像: 40 / 利用したフレーム数/画像: 1-40 |
-解析
EMソフトウェア |
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
粒子像の選択 | 選択した粒子像数: 358000 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: C1 (非対称) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 2.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 191230 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | プロトコル: FLEXIBLE FIT | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | PDB-ID: 6TBV |