Ensemble cryo-EM elucidates the mechanism of translation fidelity.
Ensemble cryo-EM elucidates the mechanism of translation fidelity.
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DOI：
10.1038/nature22397
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发表时间：
2017-06-01
期刊：
影响因子：
64.8
通讯作者：
Korostelev AA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Loveland AB;Demo G;Grigorieff N;Korostelev AA
忠实的基因翻译依赖于准确的解码，其结构机制仍然是一个有争议的问题。核糖体通过选择EF-Tu传递的同源氨基酰基trna来解码mRNA密码子。我们展示了由EF-Tu传递的具有同源或近同源氨基酰基trna的核糖体的高分辨率结构集合。同源和近同源tRNA反密码子都位于一个开放的30S亚基的A位点，而非活性的EF-Tu则与50S亚基分离。解码中心核苷酸G530的瞬时构象稳定同源密码子-反密码子螺旋，启动解码中心的逐步“锁定”。由此产生的30S结构域关闭将EF-Tu连接在50S亚基的sarcin-ricin环上，激活EF-Tu进行GTP水解和随后的氨基酰基- trna调节。相比之下，近同源复合物不能诱导G530闩锁，因此有利于具有非活性EF-Tu的开放30S预调节中间体。这项工作揭示了同源和近同源tRNA的预调节之间长期寻求的结构差异，阐明了准确解码的机制。
Faithful gene translation depends on accurate decoding, whose structural mechanism remains a matter of debate. Ribosomes decode mRNA codons by selecting cognate aminoacyl-tRNAs delivered by EF-Tu. We present high-resolution structural ensembles of ribosomes with cognate or near-cognate aminoacyl-tRNAs delivered by EF-Tu. Both cognate and near-cognate tRNA anticodons explore the A site of an open 30S subunit, while inactive EF-Tu is separated from the 50S subunit. A transient conformation of decoding-center nucleotide G530 stabilizes the cognate codon-anticodon helix, initiating step-wise “latching” of the decoding center. The resulting 30S domain closure docks EF-Tu at the sarcin-ricin loop of the 50S subunit, activating EF-Tu for GTP hydrolysis and ensuing aminoacyl-tRNA accommodation. By contrast, near-cognate complexes fail to induce the G530 latch, thus favoring open 30S pre-accommodation intermediates with inactive EF-Tu. This work unveils long-sought structural differences between the pre-accommodation of cognate and near-cognate tRNA that elucidate the mechanism of accurate decoding.
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影响因子：
4.5
作者：
Gonzalez, Ruben L., Jr.;Chu, Steven;Puglisi, Joseph D.
通讯作者：
Puglisi, Joseph D.
影响因子：
64.8
作者：
Fischer, Niels;Neumann, Piotr;Stark, Holger
通讯作者：
Stark, Holger
影响因子：
3
作者：
Chen, James Z.;Grigorieff, Nikolaus
通讯作者：
Grigorieff, Nikolaus
影响因子：
3
作者：
Cardone, Giovanni;Heymann, J. Bernard;Steven, Alasdair C.
通讯作者：
Steven, Alasdair C.
DOI：
10.1107/s0907444909042073
发表时间：
2010-01
期刊：
Acta crystallographica. Section D, Biological crystallography
影响因子：
--
作者：
Chen VB;Arendall WB 3rd;Headd JJ;Keedy DA;Immormino RM;Kapral GJ;Murray LW;Richardson JS;Richardson DC
通讯作者：
Richardson DC