Cryo-EM ensemble captures EF-G mediated ribosomal translocation in action

DEMO, Gabriel, Christine CARBONE, Anna LOVELAND, Egor SVIDRITSKIY, Howard GAMPER, Ya-Ming HOU a Andrei KOROSTELEV. Cryo-EM ensemble captures EF-G mediated ribosomal translocation in action. In XXVI. Annual Congress of Czech and Slovak Societies for Biochemistry and Molecular Biology. 2021. ISBN 978-80-907779-1-0.

Základní údaje

• Originální název: Cryo-EM ensemble captures EF-G mediated ribosomal translocation in action
• Název česky: Kryo-EM soubor zachycuje EF-G zprostředkovanou ribozomální translokaci v akci
• Autoři: DEMO, Gabriel (703 Slovensko, garant, domácí), Christine CARBONE, Anna LOVELAND, Egor SVIDRITSKIY, Howard GAMPER, Ya-Ming HOU a Andrei KOROSTELEV.
• Vydání: XXVI. Annual Congress of Czech and Slovak Societies for Biochemistry and Molecular Biology, 2021.

Další údaje

• Originální jazyk: angličtina
• Typ výsledku: Konferenční abstrakt
• Obor: 10608 Biochemistry and molecular biology
• Stát vydavatele: Česká republika
• Utajení: není předmětem státního či obchodního tajemství
• WWW: URL
• Kód RIV: RIV/00216224:14740/21:00122989
• Organizační jednotka: Středoevropský technologický institut
• ISBN: 978-80-907779-1-0
• Klíčová slova česky: translace ribozom kryo-EM
• Klíčová slova anglicky: translation ribosome cryoEM
• Štítky: rivok

Anotace

During protein synthesis, transfer RNAs (tRNAs) and messenger RNA (mRNA) codons are translocated within the ribosome from the A to P to E sites, respectively. Translocation of tRNAs anticodons and mRNA along the small ribosomal 30S subunit is catalyzed by a conserved GTPase, elongation factor G(EF-G) in bacteria. The structural mechanism how the ribosome and EF-G maintain the open reading frame has not been visualized because the rapid GTP hydrolysis step has prevented the capture of authentic EF-G bound structural intermediates. Here, we present our single particle cryo-EM study aimed at characterizing translocation without using EF-G mutations or antibiotics. We report newly described intermediate structural state, which visualized the transition of two tRNAs from the A and P to P and E sites during translocation. The structure visualizes how nearly rigid EF-G rectifies inherent and spontaneous ribosomal dynamics into tRNA and mRNA translocation. This work therefore uncovers a missing link in the understanding of the synchronous movement of tRNAs and mRNA during translation elongation.

Anotace česky

Během syntézy proteinů jsou transfer RNA (tRNA) a kodony messenger RNA (mRNA) translokovány v ribozomu z míst A do P až E. Translokace tRNA antikodonů a mRNA podél malé ribozomální podjednotky 30S je katalyzována konzervovanou GTPázou, elongačním faktorem G(EF-G) v bakteriích. Strukturální mechanismus, jakým ribozom a EF-G udržují otevřený čtecí rámec, nebyl vizualizován, protože krok rychlé hydrolýzy GTP zabránil zachycení autentických strukturních meziproduktů vázaných na EF-G. Zde představujeme naši kryo-EM studii zaměřenou na charakterizaci translokace bez použití EF-G mutací nebo antibiotik. Uvádíme nově popsaný intermediární strukturní stav, který vizualizoval přechod dvou tRNA z míst A a P do míst P a E během translokace. Struktura vizualizuje, jak téměř rigidní EF-G napravuje inherentní a spontánní ribozomální dynamiku do translokace tRNA a mRNA. Tato práce proto odkrývá chybějící článek v chápání synchronního pohybu tRNA a mRNA během translační elongace.

Návaznosti

• LL2008, projekt VaV: Název: Komunikace mezi transkripcí a translací (Akronym: CROSSBETT)

Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Komunikace mezi transkripcí a translací