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

DEMO, Gabriel, Christine CARBONE, Anna LOVELAND, Egor SVIDRITSKIY, Howard GAMPER, Ya-Ming HOU and 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.

Basic information

Original name

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

Name in Czech

Kryo-EM soubor zachycuje EF-G zprostředkovanou ribozomální translokaci v akci

Authors

DEMO, Gabriel (703 Slovakia, guarantor, belonging to the institution), Christine CARBONE, Anna LOVELAND, Egor SVIDRITSKIY, Howard GAMPER, Ya-Ming HOU and Andrei KOROSTELEV

Edition

XXVI. Annual Congress of Czech and Slovak Societies for Biochemistry and Molecular Biology, 2021

---

Other information

Language

English

Type of outcome

Konferenční abstrakt

Field of Study

10608 Biochemistry and molecular biology

Country of publisher

Czech Republic

Confidentiality degree

není předmětem státního či obchodního tajemství

References:

URL

RIV identification code

RIV/00216224:14740/21:00122989

Organization unit

Central European Institute of Technology

ISBN

978-80-907779-1-0

Keywords (in Czech)

translace ribozom kryo-EM

Keywords in English

translation ribosome cryoEM

Tags

rivok

---

Abstract

V originále

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.

In Czech

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.

---

Links

LL2008, research and development project

Name: Komunikace mezi transkripcí a translací (Acronym: CROSSBETT) Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Crosstalk between transcription and translation