• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

可视化信使 RNA 作为核糖体恢复翻译。

Visualizing the transfer-messenger RNA as the ribosome resumes translation.

机构信息

Department of Biochemistry and Molecular Biophysics, Columbia University, New York, NY, USA.

出版信息

EMBO J. 2010 Nov 17;29(22):3819-25. doi: 10.1038/emboj.2010.255. Epub 2010 Oct 12.

DOI:10.1038/emboj.2010.255
PMID:20940705
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2989109/
Abstract

Bacterial ribosomes stalled by truncated mRNAs are rescued by transfer-messenger RNA (tmRNA), a dual-function molecule that contains a tRNA-like domain (TLD) and an internal open reading frame (ORF). Occupying the empty A site with its TLD, the tmRNA enters the ribosome with the help of elongation factor Tu and a protein factor called small protein B (SmpB), and switches the translation to its own ORF. In this study, using cryo-electron microscopy, we obtained the first structure of an in vivo-formed complex containing ribosome and the tmRNA at the point where the TLD is accommodated into the ribosomal P site. We show that tmRNA maintains a stable 'arc and fork' structure on the ribosome when its TLD moves to the ribosomal P site and translation resumes on its ORF. Based on the density map, we built an atomic model, which suggests that SmpB interacts with the five nucleotides immediately upstream of the resume codon, thereby determining the correct selection of the reading frame on the ORF of tmRNA.

摘要

细菌核糖体被截断的 mRNA 所阻遏,可被转移信使 RNA(tmRNA)拯救,后者是一种具有 tRNA 样结构域(TLD)和内部开放阅读框(ORF)的双功能分子。tmRNA 用其 TLD 占据空的 A 位,在延伸因子 Tu 和一种称为小蛋白 B(SmpB)的蛋白因子的帮助下进入核糖体,并将翻译切换到其自身的 ORF。在这项研究中,我们使用冷冻电子显微镜获得了第一个包含核糖体和 tmRNA 的活体形成的复合物的结构,此时 TLD 被容纳到核糖体的 P 位。我们表明,当 tmRNA 的 TLD 移动到核糖体的 P 位并在其 ORF 上重新开始翻译时,tmRNA 在核糖体上保持稳定的“弧叉”结构。基于密度图,我们构建了一个原子模型,该模型表明 SmpB 与重新开始密码子上游的五个核苷酸相互作用,从而确定了 tmRNA 的 ORF 上正确的阅读框选择。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/92e7/2989109/324127bb0277/emboj2010255f4.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/92e7/2989109/991c7c4a5cef/emboj2010255f1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/92e7/2989109/5ada295ed500/emboj2010255f2.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/92e7/2989109/10b8ba5e1d31/emboj2010255f3.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/92e7/2989109/324127bb0277/emboj2010255f4.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/92e7/2989109/991c7c4a5cef/emboj2010255f1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/92e7/2989109/5ada295ed500/emboj2010255f2.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/92e7/2989109/10b8ba5e1d31/emboj2010255f3.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/92e7/2989109/324127bb0277/emboj2010255f4.jpg

相似文献

1
Visualizing the transfer-messenger RNA as the ribosome resumes translation.可视化信使 RNA 作为核糖体恢复翻译。
EMBO J. 2010 Nov 17;29(22):3819-25. doi: 10.1038/emboj.2010.255. Epub 2010 Oct 12.
2
The complex of tmRNA-SmpB and EF-G on translocating ribosomes.tmRNA-SmpB 和 EF-G 在翻译延伸核糖体上的复合物。
Nature. 2012 May 6;485(7399):526-9. doi: 10.1038/nature11006.
3
tmRNA-SmpB: a journey to the centre of the bacterial ribosome.tmRNA-SmpB:细菌核糖体中心之旅。
EMBO J. 2010 Nov 17;29(22):3810-8. doi: 10.1038/emboj.2010.252. Epub 2010 Oct 15.
4
Visualizing tmRNA entry into a stalled ribosome.可视化转运信使核糖核酸(tmRNA)进入停滞核糖体的过程。
Science. 2003 Apr 4;300(5616):127-30. doi: 10.1126/science.1081798.
5
SmpB contributes to reading frame selection in the translation of transfer-messenger RNA.SmpB有助于在转运信使核糖核酸的翻译过程中进行读码框选择。
J Mol Biol. 2009 Aug 14;391(2):275-81. doi: 10.1016/j.jmb.2009.06.037. Epub 2009 Jun 21.
6
tmRNA.SmpB complex mimics native aminoacyl-tRNAs in the A site of stalled ribosomes.tmRNA.SmpB 复合物在核糖体停滞部位模拟天然氨酰基-tRNA 进入 A 位。
J Struct Biol. 2010 Mar;169(3):342-8. doi: 10.1016/j.jsb.2009.10.015. Epub 2009 Oct 31.
7
Accommodation of tmRNA-SmpB into stalled ribosomes: a cryo-EM study.tmRNA-SmpB 进入停滞核糖体的适应:一项冷冻电镜研究。
RNA. 2010 Feb;16(2):299-306. doi: 10.1261/rna.1757410. Epub 2009 Dec 28.
8
tmRNA on its way through the ribosome: two steps of resume, and what next?tRNAm 在核糖体上的旅程:两步恢复,接下来呢?
RNA Biol. 2011 Jul-Aug;8(4):586-90. doi: 10.4161/rna.8.4.15585. Epub 2011 Jul 1.
9
Decoding in the absence of a codon by tmRNA and SmpB in the ribosome.tmRNA 和 SmpB 在核糖体中对无密码子的解码。
Science. 2012 Mar 16;335(6074):1366-9. doi: 10.1126/science.1217039.
10
Cryo-EM visualization of transfer messenger RNA with two SmpBs in a stalled ribosome.冷冻电镜观察停滞核糖体中携带两个SmpB的转运信使核糖核酸。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2006 Oct 31;103(44):16484-9. doi: 10.1073/pnas.0607438103. Epub 2006 Oct 20.

引用本文的文献

1
Capturing ribosomal structures in cellular extracts with cryoPRISM: A purification-free cryoEM approach reveals novel structural states.利用cryoPRISM在细胞提取物中捕获核糖体结构:一种无需纯化的冷冻电镜方法揭示了新的结构状态。
bioRxiv. 2025 Aug 22:2025.08.21.669550. doi: 10.1101/2025.08.21.669550.
2
Endogenous trans-translation structure visualizes the decoding of the first tmRNA alanine codon.内源性反式翻译结构可视化了首个转移信使核糖核酸丙氨酸密码子的解码过程。
Front Microbiol. 2024 Mar 4;15:1369760. doi: 10.3389/fmicb.2024.1369760. eCollection 2024.
3
Structures of tmRNA and SmpB as they transit through the ribosome.

本文引用的文献

1
All-atom empirical potential for molecular modeling and dynamics studies of proteins.蛋白质分子建模和动力学研究的全原子经验势。
J Phys Chem B. 1998 Apr 30;102(18):3586-616. doi: 10.1021/jp973084f.
2
Assemble: an interactive graphical tool to analyze and build RNA architectures at the 2D and 3D levels.组装:一个交互式图形工具,可在 2D 和 3D 水平上分析和构建 RNA 结构。
Bioinformatics. 2010 Aug 15;26(16):2057-9. doi: 10.1093/bioinformatics/btq321. Epub 2010 Jun 18.
3
Accommodation of tmRNA-SmpB into stalled ribosomes: a cryo-EM study.
tmRNA 和 SmpB 穿过核糖体时的结构。
Nat Commun. 2021 Aug 13;12(1):4909. doi: 10.1038/s41467-021-24881-4.
4
Ribosome Rescue Pathways in Bacteria.细菌中的核糖体拯救途径
Front Microbiol. 2021 Mar 18;12:652980. doi: 10.3389/fmicb.2021.652980. eCollection 2021.
5
RNA structure prediction using positive and negative evolutionary information.利用正向和负向进化信息进行 RNA 结构预测。
PLoS Comput Biol. 2020 Oct 30;16(10):e1008387. doi: 10.1371/journal.pcbi.1008387. eCollection 2020 Oct.
6
Escherichia coli NusG Links the Lead Ribosome with the Transcription Elongation Complex.大肠杆菌NusG将领先核糖体与转录延伸复合物相连。
iScience. 2020 Aug 21;23(8):101352. doi: 10.1016/j.isci.2020.101352. Epub 2020 Jul 9.
7
Joachim Frank's Binding with the Ribosome.乔奇姆·弗兰克与核糖体的结合。
Structure. 2019 Mar 5;27(3):411-419. doi: 10.1016/j.str.2018.11.006. Epub 2018 Dec 27.
8
Structural basis for ArfA-RF2-mediated translation termination on mRNAs lacking stop codons.ArfA-RF2 介导的无终止密码子 mRNA 翻译终止的结构基础。
Nature. 2017 Jan 26;541(7638):546-549. doi: 10.1038/nature20821. Epub 2016 Dec 1.
9
Ribosome-based quality control of mRNA and nascent peptides.基于核糖体的mRNA和新生肽质量控制
Wiley Interdiscip Rev RNA. 2017 Jan;8(1). doi: 10.1002/wrna.1366. Epub 2016 May 18.
10
Mechanisms of ribosome rescue in bacteria.细菌中核糖体救援的机制。
Nat Rev Microbiol. 2015 May;13(5):285-97. doi: 10.1038/nrmicro3438. Epub 2015 Apr 13.
tmRNA-SmpB 进入停滞核糖体的适应:一项冷冻电镜研究。
RNA. 2010 Feb;16(2):299-306. doi: 10.1261/rna.1757410. Epub 2009 Dec 28.
4
tmRNA.SmpB complex mimics native aminoacyl-tRNAs in the A site of stalled ribosomes.tmRNA.SmpB 复合物在核糖体停滞部位模拟天然氨酰基-tRNA 进入 A 位。
J Struct Biol. 2010 Mar;169(3):342-8. doi: 10.1016/j.jsb.2009.10.015. Epub 2009 Oct 31.
5
SmpB contributes to reading frame selection in the translation of transfer-messenger RNA.SmpB有助于在转运信使核糖核酸的翻译过程中进行读码框选择。
J Mol Biol. 2009 Aug 14;391(2):275-81. doi: 10.1016/j.jmb.2009.06.037. Epub 2009 Jun 21.
6
SPIDER image processing for single-particle reconstruction of biological macromolecules from electron micrographs.用于从电子显微照片中对生物大分子进行单颗粒重建的蜘蛛图像处理法
Nat Protoc. 2008;3(12):1941-74. doi: 10.1038/nprot.2008.156.
7
The highest affinity binding site of small protein B on transfer messenger RNA is outside the tRNA domain.小蛋白B在转运信使核糖核酸上的最高亲和力结合位点位于转运核糖核酸结构域之外。
RNA. 2008 Sep;14(9):1761-72. doi: 10.1261/rna.1185808. Epub 2008 Jul 22.
8
Exploration of parameters in cryo-EM leading to an improved density map of the E. coli ribosome.探索冷冻电镜中的参数以获得改进的大肠杆菌核糖体密度图。
J Struct Biol. 2008 Oct;164(1):24-32. doi: 10.1016/j.jsb.2008.05.007. Epub 2008 Jun 18.
9
The role of upstream sequences in selecting the reading frame on tmRNA.上游序列在选择转移信使核糖核酸(tmRNA)阅读框中的作用。
BMC Biol. 2008 Jun 30;6:29. doi: 10.1186/1741-7007-6-29.
10
Flexible fitting of atomic structures into electron microscopy maps using molecular dynamics.使用分子动力学将原子结构灵活拟合到电子显微镜图谱中。
Structure. 2008 May;16(5):673-83. doi: 10.1016/j.str.2008.03.005.