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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 7pjw | |||||||||
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タイトル | Structure of the 70S-EF-G-GDP-Pi ribosome complex with tRNAs in hybrid state 2 (H2-EF-G-GDP-Pi) | |||||||||
要素 |
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キーワード | RIBOSOME / EF-G / robosome / 70S / apramycin / translocation | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 guanosine tetraphosphate binding / stringent response / transcriptional attenuation / endoribonuclease inhibitor activity / RNA-binding transcription regulator activity / positive regulation of ribosome biogenesis / negative regulation of cytoplasmic translation / translation elongation factor activity / translational termination / DnaA-L2 complex ...guanosine tetraphosphate binding / stringent response / transcriptional attenuation / endoribonuclease inhibitor activity / RNA-binding transcription regulator activity / positive regulation of ribosome biogenesis / negative regulation of cytoplasmic translation / translation elongation factor activity / translational termination / DnaA-L2 complex / translation repressor activity / negative regulation of DNA-templated DNA replication initiation / mRNA regulatory element binding translation repressor activity / ribosome assembly / assembly of large subunit precursor of preribosome / cytosolic ribosome assembly / ribosomal large subunit assembly / response to reactive oxygen species / regulation of cell growth / DNA-templated transcription termination / response to radiation / mRNA 5'-UTR binding / large ribosomal subunit / ribosome biogenesis / ribosome binding / ribosomal small subunit biogenesis / ribosomal small subunit assembly / small ribosomal subunit / small ribosomal subunit rRNA binding / transferase activity / 5S rRNA binding / large ribosomal subunit rRNA binding / cytosolic small ribosomal subunit / cytosolic large ribosomal subunit / cytoplasmic translation / tRNA binding / rRNA binding / negative regulation of translation / ribosome / structural constituent of ribosome / translation / ribonucleoprotein complex / response to antibiotic / negative regulation of DNA-templated transcription / GTPase activity / mRNA binding / GTP binding / DNA binding / RNA binding / zinc ion binding / membrane / metal ion binding / cytoplasm / cytosol 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | 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: 4 Å | |||||||||
データ登録者 | Petrychenko, V. / Peng, B.Z. / Schwarzer, A.C. / Peske, F. / Rodnina, M.V. / Fischer, N. | |||||||||
資金援助 | ドイツ, 2件
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引用 | ジャーナル: Nat Commun / 年: 2021 タイトル: Structural mechanism of GTPase-powered ribosome-tRNA movement. 著者: Valentyn Petrychenko / Bee-Zen Peng / Ana C de A P Schwarzer / Frank Peske / Marina V Rodnina / Niels Fischer / 要旨: GTPases are regulators of cell signaling acting as molecular switches. The translational GTPase EF-G stands out, as it uses GTP hydrolysis to generate force and promote the movement of the ribosome ...GTPases are regulators of cell signaling acting as molecular switches. The translational GTPase EF-G stands out, as it uses GTP hydrolysis to generate force and promote the movement of the ribosome along the mRNA. The key unresolved question is how GTP hydrolysis drives molecular movement. Here, we visualize the GTPase-powered step of ongoing translocation by time-resolved cryo-EM. EF-G in the active GDP-Pi form stabilizes the rotated conformation of ribosomal subunits and induces twisting of the sarcin-ricin loop of the 23 S rRNA. Refolding of the GTPase switch regions upon Pi release initiates a large-scale rigid-body rotation of EF-G pivoting around the sarcin-ricin loop that facilitates back rotation of the ribosomal subunits and forward swiveling of the head domain of the small subunit, ultimately driving tRNA forward movement. The findings demonstrate how a GTPase orchestrates spontaneous thermal fluctuations of a large RNA-protein complex into force-generating molecular movement. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
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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 | 7pjw.cif.gz | 3.1 MB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb7pjw.ent.gz | 表示 | PDB形式 | |
PDBx/mmJSON形式 | 7pjw.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
文書・要旨 | 7pjw_validation.pdf.gz | 2.4 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 7pjw_full_validation.pdf.gz | 2.5 MB | 表示 | |
XML形式データ | 7pjw_validation.xml.gz | 239.2 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 7pjw_validation.cif.gz | 407.2 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/pj/7pjw ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/pj/7pjw | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 13462MC 7pjsC 7pjtC 7pjuC 7pjvC 7pjxC 7pjyC 7pjzC M: このデータのモデリングに利用したマップデータ C: 同じ文献を引用 (文献) |
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類似構造データ | |
電子顕微鏡画像生データ | EMPIAR-10792 (タイトル: Structural mechanism of GTPase-powered ribosome-tRNA movement Data size: 987.5 Data #1: Motion-corrected, dose-weighted micrographs [micrographs - single frame] Data #2: Shiny particles of non-rotated ribosome particles (C state), obtained by Bayesian polishing in Relion 3.1 [picked particles - single frame - processed] Data #3: Shiny particles of rotated ribosome particles, obtained by Bayesian polishing in Relion 3.1 [picked particles - single frame - processed]) |
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
+50S ribosomal protein ... , 31種, 31分子 0123456CDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
-RNA鎖 , 6種, 6分子 ABavwz
#8: RNA鎖 | 分子量: 941541.438 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (大腸菌) |
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#9: 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 (大腸菌) / 参照: GenBank: CP035706.1 |
#34: RNA鎖 | 分子量: 499873.406 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (大腸菌) |
#55: RNA鎖 | 分子量: 24818.893 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (大腸菌) / 参照: GenBank: 687670942 |
#56: RNA鎖 | 分子量: 24643.889 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (大腸菌) |
#59: RNA鎖 | 分子量: 10480.177 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (大腸菌) |
-30S ribosomal protein ... , 20種, 20分子 bcdefghijklmnopqrstu
#35: 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 (大腸菌) / 参照: UniProt: C3TPN2 |
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#36: 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 (大腸菌) / 参照: UniProt: C3SQX2 |
#37: 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 (大腸菌) / 参照: UniProt: C3SR62 |
#38: 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 (大腸菌) / 参照: UniProt: C3SR27 |
#39: 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 (大腸菌) / 参照: UniProt: P02358 |
#40: 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 (大腸菌) / 参照: UniProt: P02359 |
#41: 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 (大腸菌) / 参照: UniProt: C3SR12 |
#42: 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 (大腸菌) / 参照: UniProt: C3SRY2 |
#43: 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 (大腸菌) / 参照: UniProt: C3SQT7 |
#44: 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 (大腸菌) / 参照: UniProt: C3SR57 |
#45: タンパク質 | 分子量: 13768.157 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: C3SQR7 |
#46: 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 (大腸菌) / 参照: UniProt: C3SR52 |
#47: 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 (大腸菌) / 参照: UniProt: C3SR07 |
#48: 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 (大腸菌) / 参照: UniProt: C3SSQ7 |
#49: 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 (大腸菌) / 参照: UniProt: C3SYP2 |
#50: 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 (大腸菌) / 参照: UniProt: C3SQY7 |
#51: 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 (大腸菌) / 参照: UniProt: C3SFP7 |
#52: 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 (大腸菌) / 参照: UniProt: C3SQW2 |
#53: 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 (大腸菌) / 参照: UniProt: C3TRH7 |
#54: 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 (大腸菌) / 参照: UniProt: C3STZ7 |
-タンパク質 / タンパク質・ペプチド , 2種, 2分子 xy
#57: タンパク質 | 分子量: 77676.227 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: U9XYS4 |
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#58: タンパク質・ペプチド | 分子量: 324.395 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Escherichia coli (大腸菌) |
-非ポリマー , 3種, 3分子
#60: 化合物 | ChemComp-AM2 / |
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#61: 化合物 | ChemComp-PO4 / |
#62: 化合物 | ChemComp-GDP / |
-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 | 名称: E. coli ribosome complex 70S-Apr-EF-G-GDP-Pi-fMet-Phe-tRNAPhe-tRNA-fMet-mRNA タイプ: RIBOSOME / Entity ID: #1-#59 / 由来: NATURAL |
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由来(天然) | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
緩衝液 | pH: 7.5 詳細: 50 mM HEPES, 70 mM NH4Cl, 30 mM KCl, 3.5 mM MgCl2, 0.6 mM spermine, 0.4 mM spermidine |
試料 | 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES |
試料支持 | グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R2/2 |
急速凍結 | 装置: HOMEMADE PLUNGER / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K / 詳細: Manual blotting & plunge-freezing |
-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 詳細: Aberration corrections performed using Cs image corrector (CEOS company) |
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 FIELD / 倍率(公称値): 59000 X / 最大 デフォーカス(公称値): 1500 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 200 nm / Calibrated defocus min: 500 nm / 最大 デフォーカス(補正後): 1200 nm / Cs: 0.01 mm / アライメント法: ZEMLIN TABLEAU |
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 | 平均露光時間: 1 sec. / 電子線照射量: 30 e/Å2 / 検出モード: INTEGRATING フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k) 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 8221 |
画像スキャン | 横: 4096 / 縦: 4096 |
-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: 1326729 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 9108 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / Target criteria: RSCC / 詳細: Instead of Chimera ChimeraX was used. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 |
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