a 2023

Ribosome hibernation in archaea

HASSAN, Ahmed Adel I. H.; Kosuke ITO; Toshio UCHIUMI a Gabriel DEMO

Základní údaje

Originální název

Ribosome hibernation in archaea

Název česky

Hibernace ribozomů u archaei

Autoři

HASSAN, Ahmed Adel I. H.; Kosuke ITO; Toshio UCHIUMI a Gabriel DEMO

Vydání

XXVIIth Biochemistry congress of Czech Society for Biochemistry and Molecular Biology, 2023

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Konferenční abstrakta

Stát vydavatele

Slovensko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Organizace

Středoevropský technologický institut – Masarykova univerzita – Repozitář

ISBN

978-80-8240-047-5

Klíčová slova česky

ribozom; dimerizační faktor; kryoEM; struktura

Klíčová slova anglicky

ribosome; dimerization factor; cryoEM; structure

Návaznosti

LX22NPO5103, projekt VaV.
Změněno: 11. 11. 2023 03:13, RNDr. Daniel Jakubík

Anotace

V originále

Under stress conditions in bacterial cells, the formation of a hibernating ribosome dimer (termed 100S), is a useful adaptation mechanism, which results in suppression of protein synthesis in the stationary phase. In E. coli, two protein factors, RMF and HPF, are involved in regulation of dimerization of the 70S ribosome. RMF directly participates in dimerization of 70S ribosomes and HPF stabilizes the 100S ribosomes. However, homologous proteins of RMF and HPF have not been found in archaea. Therefore, further investigations of the molecular mechanisms of ribosome hibernation in archaea are required. Here, we present a single particle cryo-EM study, revealing a novel ribosome dimerization factor (RDF) in archea. The RDF is highly specific to archeal ribosomes and is capable to interact only with archeal 30S small ribosomal subunit. In order to determine the structure of the novel RDF new approaches of de novo model building were used in combination with artificial intelligence (AI). The overall architecture of the 30S-30S dimer shows a head to body orientation. The RDF links the head and body regions of two distinct 30S molecules in the form of a dimer. The binding position of the RDF monomeric structure on the head of 30S subunit implies a mechanistic role to regulate the mRNA binding on the 30S subunit. In turn, the 30S subunits are unable to initiate the translation and stay in a hibernation mode.

Česky

Za stresových podmínek v bakteriálních buňkách je tvorba hibernujícího ribozomového dimeru (označovaného jako 100S) užitečným adaptačním mechanismem, jehož výsledkem je potlačení syntézy proteinů ve stacionární fázi. U E. coli se na regulaci dimerizace ribozomu 70S podílejí dva proteinové faktory, RMF a HPF. RMF se přímo podílí na dimerizaci 70S ribozomů a HPF stabilizuje 100S ribozomy. Nicméně homologní proteiny RMF a HPF nebyly nalezeny v archaei. Proto jsou zapotřebí výzkum molekulárních mechanismů hibernace ribozomů u archaei. Zde uvádíme studii kryo-EM, která odhaluje nový faktor dimerizace ribozomů (RDF) v archei. RDF je vysoce specifický pro archeální ribozomy a je schopen interagovat pouze s archeální 30S malou ribozomální podjednotkou. Aby bylo možné určit strukturu nového RDF, byly použity nové přístupy k budování de novo modelu v kombinaci s umělou inteligencí (AI). Celková architektura dimeru 30S-30S ukazuje orientaci hlavy na tělo. RDF spojuje oblasti hlavy a těla dvou odlišných molekul 30S ve formě dimeru. Vazebná poloha RDF monomerní struktury na hlavě podjednotky 30S implikuje mechanickou roli při regulaci vazby mRNA na podjednotku 30S. Na druhé straně podjednotky 30S nejsou schopny zahájit translaci a zůstavaji v režimu hibernace.

Přiložené soubory