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- PDB-6c9y: Cryo-EM structure of E. coli RNAP sigma70 holoenzyme -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6c9y
タイトルCryo-EM structure of E. coli RNAP sigma70 holoenzyme
要素
  • (DNA-directed RNA polymerase subunit ...ポリメラーゼ) x 4
  • RNA polymerase sigma factor RpoD
キーワードTRANSCRIPTION (転写 (生物学)) / Escherichia coli (大腸菌) / RNA polymerase (RNAポリメラーゼ)
機能・相同性
機能・相同性情報


sigma factor antagonist complex / RNA polymerase complex / submerged biofilm formation / cellular response to cell envelope stress / cytosolic DNA-directed RNA polymerase complex / regulation of DNA-templated transcription initiation / sigma factor activity / bacterial-type flagellum assembly / bacterial-type flagellum-dependent cell motility / nitrate assimilation ...sigma factor antagonist complex / RNA polymerase complex / submerged biofilm formation / cellular response to cell envelope stress / cytosolic DNA-directed RNA polymerase complex / regulation of DNA-templated transcription initiation / sigma factor activity / bacterial-type flagellum assembly / bacterial-type flagellum-dependent cell motility / nitrate assimilation / transcription elongation factor complex / regulation of DNA-templated transcription elongation / transcription antitermination / 運動性 / DNA-templated transcription initiation / ribonucleoside binding / DNA-directed 5'-3' RNA polymerase activity / ポリメラーゼ / response to heat / protein-containing complex assembly / intracellular iron ion homeostasis / protein dimerization activity / response to antibiotic / negative regulation of DNA-templated transcription / magnesium ion binding / DNA binding / zinc ion binding / 生体膜 / 細胞質基質 / 細胞質
類似検索 - 分子機能
RNA polymerase sigma factor 70, non-essential domain / Sigma-70, non-essential region / RNA polymerase sigma factor 70, region 1.1 / Sigma-70 factor, region 1.1 superfamily / Sigma-70 factor, region 1.1 / Sigma-70 factors family signature 1. / RNA polymerase sigma factor RpoD, C-terminal / RNA polymerase sigma factor RpoD / RNA polymerase sigma-70 region 1.2 / Sigma-70 factor, region 1.2 ...RNA polymerase sigma factor 70, non-essential domain / Sigma-70, non-essential region / RNA polymerase sigma factor 70, region 1.1 / Sigma-70 factor, region 1.1 superfamily / Sigma-70 factor, region 1.1 / Sigma-70 factors family signature 1. / RNA polymerase sigma factor RpoD, C-terminal / RNA polymerase sigma factor RpoD / RNA polymerase sigma-70 region 1.2 / Sigma-70 factor, region 1.2 / RNA polymerase sigma-70 region 3 / Sigma-70 region 3 / Sigma-70 factors family signature 2. / RNA polymerase sigma-70 / RNA polymerase sigma-70 region 4 / Sigma-70, region 4 / RNA polymerase sigma-70 region 2 / RNA polymerase sigma-70 like domain / Sigma-70 region 2 / RNA polymerase sigma factor, region 2 / RNA polymerase sigma factor, region 3/4-like / DNA-directed RNA polymerase, omega subunit / DNA-directed RNA polymerase, subunit beta-prime, bacterial type / DNA-directed RNA polymerase, beta subunit, external 1 domain superfamily / DNA-directed RNA polymerase, beta subunit, external 1 domain / RNA polymerase beta subunit external 1 domain / RNA polymerase, alpha subunit, C-terminal / Bacterial RNA polymerase, alpha chain C terminal domain / DNA-directed RNA polymerase, alpha subunit / DNA-directed RNA polymerase beta subunit, bacterial-type / RNA polymerase Rpb6 / RNA polymerase, subunit omega/Rpo6/RPB6 / RNA polymerase Rpb6 / RNA polymerase Rpb1, domain 3 superfamily / RNA polymerase Rpb1, clamp domain superfamily / RPB6/omega subunit-like superfamily / DNA-directed RNA polymerase, subunit beta-prime / RNA polymerase Rpb2, domain 2 superfamily / RNA polymerase Rpb1, domain 3 / RNA polymerase Rpb1, domain 3 / RNA polymerase Rpb1, domain 1 / RNA polymerase Rpb1, domain 1 / RNA polymerase, alpha subunit / RNA polymerase Rpb1, domain 4 / RNA polymerase Rpb1, domain 2 / RNA polymerase Rpb1, domain 4 / RNA polymerase, beta subunit, protrusion / RNA polymerase beta subunit / RNA polymerase, N-terminal / RNA polymerase Rpb1, funnel domain superfamily / RNA polymerase I subunit A N-terminus / RNA polymerase Rpb1, domain 5 / RNA polymerase Rpb1, domain 5 / DNA-directed RNA polymerase, insert domain / DNA-directed RNA polymerase, RpoA/D/Rpb3-type / RNA polymerase Rpb3/RpoA insert domain / RNA polymerase Rpb3/Rpb11 dimerisation domain / RNA polymerases D / DNA-directed RNA polymerase, insert domain superfamily / RNA polymerase, RBP11-like subunit / RNA polymerase Rpb2, domain 2 / RNA polymerase Rpb2, domain 2 / RNA polymerase, beta subunit, conserved site / RNA polymerase Rpb2, domain 7 / RNA polymerase Rpb2, domain 3 / RNA polymerase Rpb2, OB-fold / RNA polymerase Rpb2, domain 7 / RNA polymerase Rpb2, domain 3 / RNA polymerases beta chain signature. / DNA-directed RNA polymerase, subunit 2, hybrid-binding domain / DNA-directed RNA polymerase, subunit 2 / DNA-directed RNA polymerase, subunit 2, hybrid-binding domain superfamily / RNA polymerase Rpb2, domain 6 / Winged helix-like DNA-binding domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
RNA polymerase sigma factor RpoD / DNA-directed RNA polymerase subunit alpha / DNA-directed RNA polymerase subunit omega / DNA-directed RNA polymerase subunit beta' / DNA-directed RNA polymerase subunit beta
類似検索 - 構成要素
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: 4.25 Å
データ登録者Narayanan, A. / Vago, F. / Li, K. / Qayyum, M.Z. / Yenool, D. / Jiang, W. / Murakami, K.S.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM087350 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM093142 米国
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2018
タイトル: Cryo-EM structure of σ RNA polymerase and promoter DNA complex revealed a role of σ non-conserved region during the open complex formation.
著者: Anoop Narayanan / Frank S Vago / Kunpeng Li / M Zuhaib Qayyum / Dinesh Yernool / Wen Jiang / Katsuhiko S Murakami /
要旨: First step of gene expression is transcribing the genetic information stored in DNA to RNA by the transcription machinery including RNA polymerase (RNAP). In , a primary σ factor forms the RNAP ...First step of gene expression is transcribing the genetic information stored in DNA to RNA by the transcription machinery including RNA polymerase (RNAP). In , a primary σ factor forms the RNAP holoenzyme to express housekeeping genes. The σ contains a large insertion between the conserved regions 1.2 and 2.1, the σ non-conserved region (σ), but its function remains to be elucidated. In this study, we determined the cryo-EM structures of the RNAP σ holoenzyme and its complex with promoter DNA (open complex, RPo) at 4.2 and 5.75 Å resolutions, respectively, to reveal native conformations of RNAP and DNA. The RPo structure presented here found an interaction between the σ and promoter DNA just upstream of the -10 element, which was not observed in a previously determined RNAP transcription initiation complex (RPo plus short RNA) structure by X-ray crystallography because of restraint of crystal packing effects. Disruption of the σ and DNA interaction by the amino acid substitutions (R157A/R157E) influences the DNA opening around the transcription start site and therefore decreases the transcription activity of RNAP. We propose that the σ and DNA interaction is conserved in proteobacteria, and RNAP in other bacteria replaces its role with a transcription factor.
履歴
登録2018年1月29日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02018年2月28日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12018年4月11日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.name
改定 1.22018年5月23日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.title
改定 1.32020年1月8日Group: Author supporting evidence / カテゴリ: pdbx_audit_support / Item: _pdbx_audit_support.funding_organization
改定 1.42024年3月13日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-7438
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: DNA-directed RNA polymerase subunit alpha
B: DNA-directed RNA polymerase subunit alpha
C: DNA-directed RNA polymerase subunit beta
D: DNA-directed RNA polymerase subunit beta'
E: DNA-directed RNA polymerase subunit omega
F: RNA polymerase sigma factor RpoD
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)460,0629
ポリマ－459,9076
非ポリマー1553
水0
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area36560 Å2
ΔGint-184 kcal/mol
Surface area176540 Å2
手法PISA

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要素

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DNA-directed RNA polymerase subunit ... , 4種, 5分子 ABCDE

#1: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit alpha / ポリメラーゼ / RNAP subunit alpha / RNA polymerase subunit alpha / Transcriptase subunit alpha


分子量: 36558.680 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌)
株: K12 / 遺伝子: rpoA, pez, phs, sez, b3295, JW3257 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A7Z4, ポリメラーゼ
#2: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit beta / ポリメラーゼ / RNAP subunit beta / RNA polymerase subunit beta / Transcriptase subunit beta


分子量: 150820.875 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌)
株: K12
遺伝子: rpoB, groN, nitB, rif, ron, stl, stv, tabD, b3987, JW3950
発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A8V2, ポリメラーゼ
#3: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit beta' / ポリメラーゼ / RNAP subunit beta' / RNA polymerase subunit beta' / Transcriptase subunit beta'


分子量: 155366.781 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌)
株: K12 / 遺伝子: rpoC, tabB, b3988, JW3951 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A8T7, ポリメラーゼ
#4: タンパク質 DNA-directed RNA polymerase subunit omega / ポリメラーゼ / RNAP omega subunit / RNA polymerase omega subunit / Transcriptase subunit omega


分子量: 10249.547 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌)
株: K12 / 遺伝子: rpoZ, b3649, JW3624 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P0A800, ポリメラーゼ

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タンパク質 , 1種, 1分子 F

#5: タンパク質 RNA polymerase sigma factor RpoD / Sigma-70


分子量: 70352.242 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli (strain K12) (大腸菌)
株: K12 / 遺伝子: rpoD, alt, b3067, JW3039 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P00579

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非ポリマー , 2種, 3分子

#6: 化合物 ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg
#7: 化合物 ChemComp-ZN / ZINC ION


分子量: 65.409 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Zn

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
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

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試料調製

構成要素名称: DNA-directed RNA polymeraseポリメラーゼ / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#5 / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 8
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
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: OTHER
電子レンズモード: OTHER
撮影電子線照射量: 45 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)

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解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 4.25 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 96067 / 対称性のタイプ: POINT

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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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