Endre søk
Begrens søket
12 1 - 50 of 82
RefereraExporteraLink til resultatlisten
Permanent link
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annet format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annet språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Treff pr side
  • 5
  • 10
  • 20
  • 50
  • 100
  • 250
Sortering
  • Standard (Relevans)
  • Forfatter A-Ø
  • Forfatter Ø-A
  • Tittel A-Ø
  • Tittel Ø-A
  • Type publikasjon A-Ø
  • Type publikasjon Ø-A
  • Eldste først
  • Nyeste først
  • Skapad (Eldste først)
  • Skapad (Nyeste først)
  • Senast uppdaterad (Eldste først)
  • Senast uppdaterad (Nyeste først)
  • Disputationsdatum (tidligste først)
  • Disputationsdatum (siste først)
  • Standard (Relevans)
  • Forfatter A-Ø
  • Forfatter Ø-A
  • Tittel A-Ø
  • Tittel Ø-A
  • Type publikasjon A-Ø
  • Type publikasjon Ø-A
  • Eldste først
  • Nyeste først
  • Skapad (Eldste først)
  • Skapad (Nyeste først)
  • Senast uppdaterad (Eldste først)
  • Senast uppdaterad (Nyeste først)
  • Disputationsdatum (tidligste først)
  • Disputationsdatum (siste først)
Merk
Maxantalet träffar du kan exportera från sökgränssnittet är 250. Vid större uttag använd dig av utsökningar.
  • 1. Allen, Gregory S
    et al.
    Zavialov, Andrey
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Gursky, Richard
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Frank, Joachim
    The cryo-EM structure of a translation initiation complex from Escherichia coli.2005Inngår i: Cell, ISSN 0092-8674, Vol. 121, nr 5, s. 703-12Artikkel i tidsskrift (Annet vitenskapelig)
  • 2. Andreev, Dmitri
    et al.
    Hauryliuk, Vasili
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi.
    Terenin, Ilya
    Dmitriev, Sergey
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi.
    Shatsky, Ivan
    The bacterial toxin ReIE induces specific mRNA cleavage in the A site of the eukaryote ribosome2008Inngår i: RNA: A publication of the RNA Society, ISSN 1355-8382, E-ISSN 1469-9001, Vol. 14, nr 2, s. 233-239Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    ReIE/ReIB is a well-characterized toxin-anti-toxin pair involved in nutritional stress responses in Bacteria and Archae. ReIE lacks any eukaryote homolog, but we demonstrate here that it efficiently and specifically cleaves mRNA in the A site of the eukaryote ribosome. The cleavage mechanism is similar to that in bacteria, showing the feasibility of A-site cleavage of mRNA for regulatory purposes also in eukaryotes. ReIE cleavage in the A-site codon of a stalled eukaryote ribosome is precise and easily monitored, making "ReIE printing" a useful complement to toeprinting to determine the exact mRNA location on the eukaryote ribosome and to probe the occupancy of its A site.

  • 3.
    Antoun, Ayman
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Pavlov, Michael
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Tenson, Tanel
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Ribosome formation from subunits studied by stopped-flow and Rayleigh light scattering2004Inngår i: Biol Procedure Online, Vol. 6, s. 35–54-Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    Light scattering and standard stopped-flow techniques were used to monitor rapid association of ribosomal subunits during initiation of eubacterial protein synthesis. The effects of the initiation factors IF1, IF2, IF3 and buffer conditions on subunit association were studied along with the role of GTP in this process. The part of light scattering theory that is essential for kinetic measurements is high-lighted in the main text and a more general treatment of Rayleigh scattering from macromolecules is given in an appendix.

  • 4.
    Antoun, Ayman
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi.
    Pavlov, Michael Y.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi.
    Lovmar, Martin
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi.
    How initiation factors maximize the accuracy of tRNA selection in initiation of bacterial protein synthesis2006Inngår i: Molecular Cell, ISSN 1097-2765, E-ISSN 1097-4164, Vol. 23, nr 2, s. 183-193Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    During initiation of bacterial protein synthesis, messenger RNA and fMet-tRNA(fMet) bind to the 30S ribosomal subunit together with initiation factors IF1, IF2, and IF3. Docking of the 30S preinitiation complex to the 50S ribosomal subunit results in a peptidyl-transfer competent 70S ribosome. Initiation with an elongator tRNA may lead to frameshift and an aberrant N-terminal sequence in the nascent protein. We show how the occurrence of initiation errors is minimized by (1) recognition of the formyl group by the synergistic action of IF2 and IF1, (2) uniform destabilization of the binding of all tRNAs to the 30S subunit by IF3, and (3) an optimal distance between the Shine-Dalgarno sequence and the initiator codon. We suggest why IF1 is essential for E. coli, discuss the role of the G-C base pairs in the anticodon stem of some tRNAs, and clarify gene expression changes with varying IF3 concentration in the living cell.

  • 5.
    Antoun, Ayman
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi.
    Pavlov, Michael Y
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi.
    Lovmar, Martin
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi.
    How initiation factors tune the rate of initiation of protein synthesis in bacteria.2006Inngår i: EMBO Journal, ISSN 0261-4189, E-ISSN 1460-2075, Vol. 25, nr 11, s. 2539-50Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    The kinetics of initiator transfer RNA ( tRNA) interaction with the messenger RNA ( mRNA)-programmed 30S subunit and the rate of 50S subunit docking to the 30S preinitiation complex were measured for different combinations of initiation factors in a cell-free Escherichia coli system for protein synthesis with components of high purity. The major results are summarized by a Michaelis-Menten scheme for initiation. All three initiation factors are required for maximal efficiency ( k(cat)/K-M) of initiation and for maximal in vivo rate of initiation at normal concentration of initiator tRNA. Spontaneous release of IF3 from the 30S preinitiation complex is required for subunit docking. The presence of initiator tRNA on the 30S subunit greatly increases the rate of 70S ribosome formation by increasing the rate of IF3 dissociation from the 30S subunit and the rate of 50S subunit docking to the IF3-free 30S preinitiation complex. The reasons why IF1 and IF3 are essential in E. coli are discussed in the light of the present observations.

  • 6.
    Borg, Anneli
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Determinants of the Rate of mRNA Translocation in Bacterial Protein Synthesis2015Inngår i: Journal of Molecular Biology, ISSN 0022-2836, E-ISSN 1089-8638, Vol. 427, nr 9, s. 1835-1847Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    Studying the kinetics of translocation of mRNA and tRNAs on the translating ribosome is technically difficult since the rate-limiting steps involve large conformational changes without covalent bond formation or disruption. Here, we have developed a unique assay system for precise estimation of the full translocation cycle time at any position in any type of open reading frame (ORF). Using a buffer system optimized for high accuracy of tRNA selection together with high concentration of elongation factor G, we obtained in vivo compatible translocation rates. We found that translocation was comparatively slow early in the ORF and faster further downstream of the initiation codon. The maximal translocation rate decreased from the in vivo compatible value of 30 s(-1) at 1 mM free Mg2+ concentration to the detrimentally low value of 1 s(-1) at 6 mM free Mg2+ concentration. Thus, high and in vivo compatible accuracy of codon translation, as well as high and in vivo compatible translocation rate, required a remarkably low Mg2+ concentration. Finally, we found that the rate of translocation deep inside an ORF was not significantly affected upon variation of the standard free energy of interaction between a 6-nt upstream Shine-Dalgarno (SD)-like sequence and the anti-SD sequence of 16S rRNA in a range of 0-6 kcal/mol. Based on these experiments, we discuss the optimal choice of Mg2+ concentration for maximal fitness of the living cell by taking its effects on the accuracy of translation, the peptide bond formation rate and the translocation rate into account. (C) 2014 The Authors. Published by Elsevier Ltd. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/).

  • 7.
    Borg, Anneli
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Holm, Mikael
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Shiroyama, Ikue
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi.
    Hauryliuk, Vasili
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi.
    Pavlov, Michael
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Sanyal, Suparna
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Fusidic Acid Targets Elongation Factor G in Several Stages of Translocation on the Bacterial Ribosome2015Inngår i: Journal of Biological Chemistry, ISSN 0021-9258, E-ISSN 1083-351X, Vol. 290, nr 6, s. 3440-3454Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    The antibiotic fusidic acid (FA) targets elongation factor G (EF-G) and inhibits ribosomal peptide elongation and ribosome recycling, but deeper mechanistic aspects of FA action have remained unknown. Using quench flow and stopped flow experiments in a biochemical system for protein synthesis and taking advantage of separate time scales for inhibited (10 s) and uninhibited (100 ms) elongation cycles, a detailed kinetic model of FA action was obtained. FA targets EF-G at an early stage in the translocation process (I), which proceeds unhindered by the presence of the drug to a later stage (II), where the ribosome stalls. Stalling may also occur at a third stage of translocation(III), just before release of EF-G from the post-translocation ribosome. We show that FA is a strong elongation inhibitor (K-50% approximate to 1 mu M), discuss the identity of the FA targeted states, and place existing cryo-EM and crystal structures in their functional context.

  • 8.
    Borg, Anneli
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Pavlov, Michael
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Complete kinetic mechanism for recycling of the bacterial ribosome2016Inngår i: RNA: A publication of the RNA Society, ISSN 1355-8382, E-ISSN 1469-9001, Vol. 22, nr 1, s. 10-21Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    How EF-G and RRF act together to split a post-termination ribosomal complex into its subunits has remained obscure. Here, using stopped-flow experiments with Rayleigh light scattering detection and quench-flow experiments with radio-detection of GTP hydrolysis, we have clarified the kinetic mechanism of ribosome recycling and obtained precise estimates of its kinetic parameters. Ribosome splitting requires that EF-G binds to an already RRF-containing ribosome. EF-G binding to RRF-free ribosomes induces futile rounds of GTP hydrolysis and inhibits ribosome splitting, implying that while RRF is purely an activator of recycling, EF-G acts as both activator and competitive inhibitor of RRF in recycling of the post-termination ribosome. The ribosome splitting rate and the number of GTPs consumed per splitting event depend strongly on the free concentrations of EF-G and RRF. The maximal recycling rate, here estimated as 25 sec(-1), is approached at very high concentrations of EF-G and RRF with RRF in high excess over EF-G. The present in vitro results, suggesting an in vivo ribosome recycling rate of 5 sec(-1), are discussed in the perspective of rapidly growing bacterial cells.

  • 9.
    Borg, Anneli
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Pavlov, Michael
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Mechanism of fusidic acid inhibition of RRF- and EF-G-dependent splitting of the bacterial post-termination ribosome2016Inngår i: Nucleic Acids Research, ISSN 0305-1048, E-ISSN 1362-4962, Vol. 44, nr 7, s. 3264-3275Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    The antibiotic drug fusidic acid (FA) is commonly used in the clinic against gram-positive bacterial infections. FA targets ribosome-bound elongation factor G (EF-G), a translational GTPase that accelerates both messenger RNA (mRNA) translocation and ribosome recycling. How FA inhibits translocation was recently clarified, but FA inhibition of ribosome recycling by EF-G and ribosome recycling factor (RRF) has remained obscure. Here we use fast kinetics techniques to estimate mean times of ribosome splitting and the stoichiometry of GTP hydrolysis by EF-G at varying concentrations of FA, EF-G and RRF. These mean times together with previous data on uninhibited ribosome recycling were used to clarify the mechanism of FA inhibition of ribosome splitting. The biochemical data on FA inhibition of translocation and recycling were used to model the growth inhibitory effect of FA on bacterial populations. We conclude that FA inhibition of translocation provides the dominant cause of bacterial growth reduction, but that FA inhibition of ribosome recycling may contribute significantly to FA-induced expression of short regulatory open reading frames, like those involved in FA resistance.

  • 10.
    Caban, Kelvin
    et al.
    Columbia Univ, Dept Chem, 3000 Broadway,MC3126, New York, NY 10027 USA..
    Pavlov, Michael
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi.
    Gonzalez, Ruben L., Jr.
    Columbia Univ, Dept Chem, 3000 Broadway,MC3126, New York, NY 10027 USA..
    A conformational switch in initiation factor 2 controls the fidelity of translation initiation in bacteria2017Inngår i: Nature Communications, ISSN 2041-1723, E-ISSN 2041-1723, Vol. 8, artikkel-id 1475Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    Initiation factor (IF) 2 controls the fidelity of translation initiation by selectively increasing the rate of 50S ribosomal subunit joining to 30S initiation complexes (ICs) that carry an N-formyl-methionyl-tRNA (fMet-tRNA(fMet)). Previous studies suggest that rapid 50S subunit joining involves a GTP- and fMet-tRNA(fMet)-dependent "activation" of IF2, but a lack of data on the structure and conformational dynamics of 30S IC-bound IF2 has precluded a mechanistic understanding of this process. Here, using an IF2-tRNA single-molecule fluorescence resonance energy transfer signal, we directly observe the conformational switch that is associated with IF2 activation within 30S ICs that lack IF3. Based on these results, we propose a model of IF2 activation that reveals how GTP, fMet-tRNA(fMet), and specific structural elements of IF2 drive and regulate this conformational switch. Notably, we find that domain III of IF2 plays a pivotal, allosteric, role in IF2 activation, suggesting that this domain can be targeted for the development of novel antibiotics.

  • 11.
    Caban, Kelvin
    et al.
    Columbia Univ, Dept Chem, New York, NY 10027 USA..
    Pavlov, Michael
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    Kaledhonkar, Sandip
    Columbia Univ, Dept Biochem & Mol Biophys, New York, NY USA..
    Fu, Ziao
    Columbia Univ, Dept Biochem & Mol Biophys, New York, NY USA..
    Frank, Joachim
    Columbia Univ, Dept Biochem & Mol Biophys, New York, NY USA.;Columbia Univ, Dept Biol Sci, New York, NY 10027 USA..
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    Gonzalez, Ruben L., Jr.
    Columbia Univ, Dept Chem, New York, NY 10027 USA..
    The Structural Basis for Initiation Factor 2 Activation during Translation Initiation2018Inngår i: Biophysical Journal, ISSN 0006-3495, E-ISSN 1542-0086, Vol. 114, nr 3, s. 593A-593AArtikkel i tidsskrift (Annet vitenskapelig)
  • 12.
    Choi, Junhong
    et al.
    Stanford Univ, Sch Med, Dept Biol Struct, Stanford, CA 94305 USA.;Stanford Univ, Dept Appl Phys, Stanford, CA 94305 USA..
    Ieong, Ka-Weng
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Demirci, Hasan
    SLAC Natl Accelerator Lab, Stanford PULSE Inst, Menlo Pk, CA USA.;SLAC Natl Accelerator Lab, Stanford Synchrotron Radiat Lightsource, Menlo Pk, CA USA..
    Chen, Jin
    Stanford Univ, Sch Med, Dept Biol Struct, Stanford, CA 94305 USA.;Stanford Univ, Dept Appl Phys, Stanford, CA 94305 USA..
    Petrov, Alexey
    Stanford Univ, Sch Med, Dept Biol Struct, Stanford, CA 94305 USA..
    Prabhakar, Arjun
    Stanford Univ, Sch Med, Dept Biol Struct, Stanford, CA 94305 USA.;Stanford Univ, Program Biophys, Stanford, CA 94305 USA..
    O'Leary, Sean E.
    Stanford Univ, Sch Med, Dept Biol Struct, Stanford, CA 94305 USA..
    Dominissini, Dan
    Chaim Sheba Med Ctr, Canc Res Ctr, IL-52621 Tel Hashomer, Israel.;Univ Chicago, Dept Chem, 5735 S Ellis Ave, Chicago, IL 60637 USA..
    Rechavi, Gideon
    Chaim Sheba Med Ctr, Canc Res Ctr, IL-52621 Tel Hashomer, Israel.;Tel Aviv Univ, Israel & Sackler Sch Med, IL-69978 Tel Aviv, Israel..
    Soltis, S. Michael
    SLAC Natl Accelerator Lab, Stanford Synchrotron Radiat Lightsource, Menlo Pk, CA USA..
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Puglisi, Joseph D.
    Stanford Univ, Sch Med, Dept Biol Struct, Stanford, CA 94305 USA..
    N-6-methyladenosine in mRNA disrupts tRNA selection and translation-elongation dynamics2016Inngår i: Nature Structural & Molecular Biology, ISSN 1545-9993, E-ISSN 1545-9985, Vol. 23, nr 2, s. 110-+Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    N-6-methylation of adenosine (forming m(6)A) is the most abundant post-transcriptional modification within the coding region of mRNA, but its role during translation remains unknown. Here, we used bulk kinetic and single-molecule methods to probe the effect of m(6)A in mRNA decoding. Although m(6)A base-pairs with uridine during decoding, as shown by X-ray crystallographic analyses of Thermus thermophilus ribosomal complexes, our measurements in an Escherichia coli translation system revealed that m(6)A modification of mRNA acts as a barrier to tRNA accommodation and translation elongation. The interaction between an m(6)A-modified codon and cognate tRNA echoes the interaction between a near-cognate codon and tRNA, because delay in tRNA accommodation depends on the position and context of m(6)A within codons and on the accuracy level of translation. Overall, our results demonstrate that chemical modification of mRNA can change translational dynamics.

  • 13.
    Choi, Junhong
    et al.
    Stanford Univ, Appl Phys, Stanford, CA 94305 USA..
    Indrisiunaite, Gabriele
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    DeMirci, Hasan
    SLAC Natl Accelerator Lab, Menlo Pk, CA USA..
    Ieong, Ka-Weng
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    Wang, Jinfan
    Stanford Univ, Stanford, CA 94305 USA..
    Petrov, Alexey
    Stanford Univ, Stanford, CA 94305 USA..
    Prabhakar, Arjun
    Stanford Univ, Stanford, CA 94305 USA..
    Rechavi, Gideon
    Chaim Sheba Med Ctr, Canc Res Ctr, Tel Hashomer, Israel.;Tel Aviv Univ, Tel Aviv, Israel..
    Dominissini, Dan
    Tel Aviv Univ, Tel Aviv, Israel.;Chaim Sheba Med Ctr, Tel Hashomer, Israel..
    He, Chuan
    Univ Chicago, Chicago, IL 60637 USA..
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    Puglisi, Joseph D.
    Stanford Univ, Stanford, CA 94305 USA..
    How 2 '-O-Methylation in mRNA Disrupts tRNA Decoding during Translation Elongation2018Inngår i: Biophysical Journal, ISSN 0006-3495, E-ISSN 1542-0086, Vol. 114, nr 3, s. 592A-592AArtikkel i tidsskrift (Annet vitenskapelig)
  • 14.
    Choi, Junhong
    et al.
    Stanford Univ, Sch Med, Dept Biol Struct, Stanford, CA 94305 USA.;Stanford Univ, Dept Appl Phys, Stanford, CA 94305 USA..
    Indrisiunaite, Gabriele
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    DeMirci, Hasan
    SLAC Natl Accelerator Lab, Stanford PULSE Inst, Menlo Pk, CA USA.;SLAC Natl Accelerator Lab, Biosci Div, Menlo Pk, CA USA..
    Leong, Ka-Weng
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    Wang, Jinfan
    Stanford Univ, Sch Med, Dept Biol Struct, Stanford, CA 94305 USA..
    Petrov, Alexey
    Stanford Univ, Sch Med, Dept Biol Struct, Stanford, CA 94305 USA.;Auburn Univ, Dept Biol Sci, Auburn, AL 36849 USA..
    Prabhakarl, Arjun
    Stanford Univ, Sch Med, Dept Biol Struct, Stanford, CA 94305 USA.;Stanford Univ, Program Biophys, Stanford, CA 94305 USA..
    Rechavi, Gideon
    Chaim Sheba Med Ctr, Canc Res Ctr, Tel Hashomer, Israel.;Chaim Sheba Med Ctr, Wohl Ctr Translat Med, Tel Hashomer, Israel.;Tel Aviv Univ, Sackler Sch Med, Tel Aviv, Israel..
    Dominissini, Dan
    Chaim Sheba Med Ctr, Canc Res Ctr, Tel Hashomer, Israel.;Chaim Sheba Med Ctr, Wohl Ctr Translat Med, Tel Hashomer, Israel.;Tel Aviv Univ, Sackler Sch Med, Tel Aviv, Israel..
    He, Chuan
    Univ Chicago, Dept Biochem & Mol Biol, Dept Chem, 920 E 58Th St, Chicago, IL 60637 USA.;Univ Chicago, Inst Biophys Dynam, Chicago, IL 60637 USA.;Univ Chicago, Howard Hughes Med Inst, 5841 S Maryland Ave, Chicago, IL 60637 USA..
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    Puglisi, Joseph D.
    Stanford Univ, Sch Med, Dept Biol Struct, Stanford, CA 94305 USA..
    2'-O-methylation in mRNA disrupts tRNA decoding during translation elongation2018Inngår i: Nature Structural & Molecular Biology, ISSN 1545-9993, E-ISSN 1545-9985, Vol. 25, nr 3, s. 208-216Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    Chemical modifications of mRNA may regulate many aspects of mRNA processing and protein synthesis. Recently, 2 '-O-methylation of nucleotides was identified as a frequent modification in translated regions of human mRNA, showing enrichment in codons for certain amino acids. Here, using single-molecule, bulk kinetics and structural methods, we show that 2 '-O-methylation within coding regions of mRNA disrupts key steps in codon reading during cognate tRNA selection. Our results suggest that 2 '-O-methylation sterically perturbs interactions of ribosomal-monitoring bases (G530, A1492 and A1493) with cognate codon-anticodon helices, thereby inhibiting downstream GTP hydrolysis by elongation factor Tu (EF-Tu) and A-site tRNA accommodation, leading to excessive rejection of cognate aminoacylated tRNAs in initial selection and proofreading. Our current and prior findings highlight how chemical modifications of mRNA tune the dynamics of protein synthesis at different steps of translation elongation.

  • 15. Dennis, Patrick P
    et al.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Bremer, Hans
    Control of rRNA synthesis in Escherichia coli: a systems biology approach.2004Inngår i: Microbiol Mol Biol Rev, ISSN 1092-2172, Vol. 68, nr 4, s. 639-68Artikkel, forskningsoversikt (Annet (populærvitenskap, debatt, mm))
  • 16. Dittmar, Kimberly A
    et al.
    Sörensen, Michael A
    Elf, Johan
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Pan, Tao
    Selective charging of tRNA isoacceptors induced by amino-acid starvation.2005Inngår i: EMBO Rep, ISSN 1469-221X, Vol. 6, nr 2, s. 151-7Artikkel i tidsskrift (Annet vitenskapelig)
  • 17.
    Ehrenberg, M
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. MOLEKYLÄRBIOLOGI.
    Tenson, T
    A new beginning of the end of translation2002Inngår i: journal, Vol. 9, s. 85-87Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
  • 18.
    Ehrenberg, Måns
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Bremer, Hans
    Dennis, Patrick P.
    Medium-dependent control of the bacterial growth rate2013Inngår i: Biochimie, ISSN 0300-9084, E-ISSN 1638-6183, Vol. 95, nr 4, s. 643-658Artikkel, forskningsoversikt (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    By combining results from previous studies of nutritional up-shifts we here re-investigate how bacteria adapt to different nutritional environments by adjusting their macromolecular composition for optimal growth. We demonstrate that, in contrast to a commonly held view the macromolecular composition of bacteria does not depend on the growth rate as an independent variable, but on three factors: (i) the genetic background (i.e. the strain used), (ii) the physiological history of the bacteria used for inoculation of a given growth medium, and (iii) the kind of nutrients in the growth medium. These factors determine the ribosome concentration and the average rate of protein synthesis per ribosome, and thus the growth rate. Immediately after a nutritional up-shift, the average number of ribosomes in the bacterial population increases exponentially with time at a rate which eventually is attained as the final post-shift growth rate of all cell components. After a nutritional up-shift from one minimal medium to another minimal medium of higher nutritional quality, ribosome and RNA polymerase syntheses are co-regulated and immediately increase by the same factor equal to the increase in the final growth rate. However, after an up-shift from a minimal medium to a medium containing all 20 amino acids, RNA polymerase and ribosome syntheses are no longer coregulated; a smaller rate of synthesis of RNA polymerase is compensated by a gradual increase in the fraction of free RNA polymerase, possibly due to a gradual saturation of mRNA promoters. We have also analyzed data from a recent publication, in which it was concluded that the macromolecular composition in terms of RNA/protein and RNA/DNA ratios is solely determined by the effector molecule ppGpp. Our analysis indicates that this is true only in special cases and that, in general, medium adaptation also depends on factors other than ppGpp.

  • 19.
    Ehrenberg, Måns
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    Hauryliuk, Vasili
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    Crist, Colin G
    Nakamura, Yoshikazu
    Translation Termination, the Prion [Psi+], and Ribosomal Recycling2007Inngår i: Translational Control in Biology and Medicine / [ed] Michael B. Mathews, Nahum Sonenberg & John W.B. Hershey, Cold Spring Harbor, N.Y.: Cold Spring Harbor Laboratory Press , 2007, s. 173-196Kapittel i bok, del av antologi (Annet vitenskapelig)
  • 20.
    Ehrenberg, Måns
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Pavlov, Michael Yu
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Optimal Strategy for Rapid Proteome Re-Arrangements in Bacterial Populations2013Inngår i: Biophysical Journal, ISSN 0006-3495, E-ISSN 1542-0086, Vol. 104, nr 2, s. 205A-206AArtikkel i tidsskrift (Annet vitenskapelig)
  • 21.
    Elf, Johan
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Near-critical behavior of aminoacyl-tRNA pools in E. coli at rate-limiting supply of amino acids.2005Inngår i: Biophys J, ISSN 0006-3495, Vol. 88, nr 1, s. 132-46Artikkel i tidsskrift (Annet vitenskapelig)
  • 22.
    Elf, Johan
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Spontaneous separation of bi-stable biochemical systems into spatial domains of opposite phases2004Inngår i: Systems Biology, ISSN 1741-2471, Vol. 1, nr 2, s. 230-236Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
  • 23.
    Elf, Johan
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    What makes ribosome-mediated transcriptional attenuation sensitive to amino2005Inngår i: PloS Computational Biology, ISSN 1553-734X, E-ISSN 1553-7358, Vol. 1, nr 1, s. e2-Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
  • 24.
    Elf, Johan
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    Paulsson, Johan
    Berg, Otto
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för evolution, genomik och systematik, Molekylär evolution.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    Mesoscopic kinetics and its applications in protein synthesis2005Inngår i: Systems Biology: Definitions and Perspectives / [ed] Lila Alberghina and H.V. Westerhoff, Heidelberg: Springer-Verlag GmbH , 2005, s. 95-118Kapittel i bok, del av antologi (Annet vitenskapelig)
    Abstract [en]

    Molecular biology emerged through unification of genetics and nucleic acid chemistry that took place with the discovery of the double helix (Watson and Crick 1953). Accordingly, molecular biology could be defined as the sum of all techniques used to perform genetic experiments by manipulating DNA. One consequence of the development of these techniques is large-scale sequencing of genomes from an ever increasing number of organisms. However, it became clear from this development that genetic information per se is not enough to grasp the most interesting functional and evolutionary aspects of cells and multi-cellular organisms. In fact, understanding how genotype leads to phenotype depends on concepts and techniques from areas that so far have been largely alien to molecular biological research, like physics, mathematics, and engineering. From the bits and pieces from these and other scientific fields new tools must be generated to make possible an understanding of the dynamic, adapting, and developing living systems that somehow take shape from the instructions given by their genomes. The growing total of these tools and their integration in experimental and theoretical approaches to understand complex biological processes in ways previously out of reach could be a way to define systems biology, in analogy with the above definition of molecular biology.

  • 25.
    Elf, Johan
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Daniel.
    Tenson, Tanel
    Ehrenberg, Måns
    Selective loss of charging of tRNA isoacceptors during amino acid limitation.2003Inngår i: Science, Vol. 300, s. 1718-1722Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
  • 26.
    Fange, David
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Beräknings- och systembiologi.
    Mellenius, Harriet
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Dennis, Patrick P.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Thermodynamic Modeling of Variations in the Rate of RNA Chain Elongation of E-coli rrn Operons2014Inngår i: Biophysical Journal, ISSN 0006-3495, E-ISSN 1542-0086, Vol. 106, nr 1, s. 55-64Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    Previous electron-microscopic imaging has shown high RNA polymerase occupation densities in the 16S and 23S encoding regions and low occupation densities in the noncoding leader, spacer, and trailer regions of the rRNA (rrn) operons in E. coli. This indicates slower transcript elongation within the coding regions and faster elongation within the noncoding regions of the operon. Inactivation of four of the seven rrn operons increases the transcript initiation frequency at the promoters of the three intact operons and reduces the time for RNA polymerase to traverse the operon. We have used the DNA sequence-dependent standard free energy variation of the transcription complex to model the experimentally observed changes in the elongation rate along the rrnB operon. We also model the stimulation of the average transcription rate over the whole operon by increasing rate of transcript initiation. Monte Carlo simulations, taking into account initiation of transcription, translocation, and backward and forward tracking of RNA polymerase, partially reproduce the observed transcript elongation rate variations along the rrn operon and fully account for the increased average rate in response to increased frequency of transcript initiation.

  • 27.
    Fislage, Marcus
    et al.
    VIB VUB Ctr Struct Biol, Brussels, Belgium;Columbia Univ, Dept Biochem & Mol Biophys, New York, NY 10027 USA;Vrije Univ Brussel, Struct Biol Brussels, Brussels, Belgium.
    Zhang, Jingji
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Columbia Univ, Dept Biochem & Mol Biophys, New York, NY 10027 USA.
    Brown, Zuben Patrick
    Osaka Univ, Inst Prot Res, Lab Prot Synth & Express, Osaka, Japan;Columbia Univ, Dept Biochem & Mol Biophys, New York, NY 10027 USA.
    Mandava, Chandra Sekhar
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    Sanyal, Suparna
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    Frank, Joachim
    Columbia Univ, Dept Biol Sci, New York, NY 10027 USA;Columbia Univ, Dept Biochem & Mol Biophys, New York, NY 10027 USA.
    Cryo-EM shows stages of initial codon selection on the ribosome by aa-tRNA in ternary complex with GTP and the GTPase-deficient EF-Tu(H84A)2018Inngår i: Nucleic Acids Research, ISSN 0305-1048, E-ISSN 1362-4962, Vol. 46, nr 11, s. 5861-5874Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    The GTPase EF-Tu in ternary complex with GTP and aminoacyl-tRNA (aa-tRNA) promotes rapid and accurate delivery of cognate aa-tRNAs to the ribosomal A site. Here we used cryo-EM to study the molecular origins of the accuracy of ribosome-aided recognition of a cognate ternary complex and the accuracy-amplifying role of themonitoring bases A1492, A1493 and G530 of the 16S rRNA. We used the GTPase-deficient EF-Tu variant H84A with native GTP, rather than non-cleavable GTP analogues, to trap a near-cognate ternary complex in high-resolution ribosomal complexes of varying codon-recognition accuracy. We found that ribosome complexes trapped by GTPase-deficicent ternary complex due to the presence of EF-TuH84A or non-cleavable GTP analogues have very similar structures. We further discuss speed and accuracy of initial aa-tRNA selection in terms of conformational changes of aa-tRNA and stepwise activation of the monitoring bases at the decoding center of the ribosome.

  • 28. Frank, Joachim
    et al.
    Sengupta, Jayati
    Gao, Haixiao
    Li, Wen
    Valle, Mikel
    Zavialov, Andrey
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    The role of tRNA as a molecular spring in decoding, accommodation, and peptidyl transfer.2005Inngår i: FEBS Lett, ISSN 0014-5793, Vol. 579, nr 4, s. 959-62Artikkel, forskningsoversikt (Annet (populærvitenskap, debatt, mm))
  • 29.
    Fu, Ziao
    et al.
    Department of Biochemistry and Molecular Biophysics, Columbia University, New York, USA.
    Indrisiunaite, Gabriele
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    Kaledhonkar, Sandip
    Department of Biochemistry and Molecular Biophysics, Columbia University, New York, USA.
    Shah, Binita
    Department of Biological Sciences, Barnard College, New York, USA.
    Sun, Ming
    Department of Biological Sciences, Colmbia University, New York, USA.
    Chen, Bo
    Department of Biological Sciences, Colmbia University, New York, USA.
    Grassucci, Robert A.
    Department of Biochemistry and Molecular Biophysics, Columbia University, New York, USA.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    Frank, Joachim
    Department of Biochemistry and Molecular Biophysics, Columbia University, New York, USA; Department of Biological Sciences, Colmbia University, New York, USA.
    The structural basis for release-factor activation during translation termination revealed by time-resolved cryogenic electron microscopy2019Inngår i: Nature Communications, ISSN 2041-1723, E-ISSN 2041-1723, Vol. 10, artikkel-id 2579Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    When the ribosome encounters a stop codon, it recruits a release factor (RF) to hydrolyze the ester bond between the peptide chain and tRNA. RFs have structural motifs that recognize stop codons in the decoding center and a GGQ motif for induction of hydrolysis in the peptidyl transfer center 70 Å away. Surprisingly, free RF2 is compact, with only 20 Å between its codon-reading and GGQ motifs. Cryo-EM showed that ribosome-bound RFs have extended structures, suggesting that RFs are compact when entering the ribosome and then extend their structures upon stop codon recognition. Here we use time-resolved cryo-EM to visualize transient compact forms of RF1 and RF2 at 3.5 and 4 Å resolution, respectively, in the codon-recognizing ribosome complex on the native pathway. About 25% of complexes have RFs in the compact state at 24 ms reaction time, and within 60 ms virtually all ribosome-bound RFs are transformed to their extended forms.

  • 30.
    Fu, Ziao
    et al.
    Columbia Univ Coll Phys & Surg, Integrated Program Cellular Mol & Biomed Studies, 630 W 168th St, New York, NY 10032 USA..
    Kaledhonkar, Sandip
    Columbia Univ, Dept Biochem & Mol Biophys, 630 W 168th St, New York, NY 10027 USA..
    Borg, Anneli
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Sun, Ming
    Columbia Univ, Dept Biol Sci, New York, NY 10027 USA..
    Chen, Bo
    Columbia Univ, Dept Biol Sci, New York, NY 10027 USA..
    Grassucci, Robert A.
    Columbia Univ, Dept Biochem & Mol Biophys, 630 W 168th St, New York, NY 10027 USA.;Columbia Univ, Howard Hughes Med Inst, New York, NY 10032 USA..
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Frank, Joachim
    Columbia Univ, Dept Biochem & Mol Biophys, 630 W 168th St, New York, NY 10027 USA.;Columbia Univ, Dept Biol Sci, New York, NY 10027 USA.;Columbia Univ, Howard Hughes Med Inst, New York, NY 10032 USA..
    Key Intermediates in Ribosome Recycling Visualized by Time-Resolved Cryoelectron Microscopy2016Inngår i: Structure, ISSN 0969-2126, E-ISSN 1878-4186, Vol. 24, nr 12, s. 2092-2101Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    Upon encountering a stop codon on mRNA, polypeptide synthesis on the ribosome is terminated by release factors, and the ribosome complex, still bound with mRNA and P-site-bound tRNA (post-termination complex, PostTC), is split into ribosomal subunits, ready for a new round of translational initiation. Separation of post-termination ribosomes into subunits, or "ribosome recycling,'' is promoted by the joint action of ribosome-recycling factor (RRF) and elongation factor G (EF-G) in a guanosine triphosphate (GTP) hydrolysis-dependent manner. Here we used a mixing-spraying-based method of time-resolved cryo-electron microscopy (cryo-EM) to visualize the short-lived intermediates of the recycling process. The two complexes that contain (1) both RRF and EF-G bound to the PostTC or (2) deacylated tRNA bound to the 30S subunit are of particular interest. Our observations of the native form of these complexes demonstrate the strong potential of time-resolved cryo-EM for visualizing previously unobservable transient structures.

  • 31. Gao, Haixiao
    et al.
    Valle, Mikel
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Frank, Joachim
    Dynamics of EF-G interaction with the ribosome explored by classification of a heterogeneous cryo-EM dataset.2004Inngår i: J Struct Biol, ISSN 1047-8477, Vol. 147, nr 3, s. 283-90Artikkel i tidsskrift (Annet vitenskapelig)
  • 32. Gao, Haixiao
    et al.
    Zhou, Zhihong
    Rawat, Urmila
    Huang, Chenhui
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    Bouakaz, Lamine
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    Wang, Chernhoe
    Cheng, Zhihong
    Liu, Yuying
    Zavialov, Andrey
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    Gursky, Richard
    Sanyal, Suparna
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    Frank, Joachim
    Song, Haiwei
    RF3 induces ribosomal conformational changes responsible for dissociation of class I release factors2007Inngår i: Cell, ISSN 0092-8674, E-ISSN 1097-4172, Vol. 129, nr 5, s. 929-941Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    During translation termination, class II release factor RF3 binds to the ribosome to promote rapid dissociation of a class I release factor (RF) in a GTP-dependent manner. We present the crystal structure of E. coli RF3•GDP, which has a three-domain architecture strikingly similar to the structure of EF-Tu•GTP. Biochemical data on RF3 mutants show that a surface region involving domains II and III is important for distinct steps in the action cycle of RF3. Furthermore, we present a cryo-electron microscopy (cryo-EM) structure of the posttermination ribosome bound with RF3 in the GTP form. Our data show that RF3•GTP binding induces large conformational changes in the ribosome, which break the interactions of the class I RF with both the decoding center and the GTPase-associated center of the ribosome, apparently leading to the release of the class I RF.

  • 33. Gao, Ning
    et al.
    Zavialov, Andrey V
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Li, Wen
    Sengupta, Jayati
    Valle, Mikel
    Gursky, Richard P
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Frank, Joachim
    Mechanism for the disassembly of the posttermination complex inferred from cryo-EM studies.2005Inngår i: Mol Cell, ISSN 1097-2765, Vol. 18, nr 6, s. 663-74Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
  • 34. Hallier, Marc
    et al.
    Ivanova, Natalia
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Rametti, Armelle
    Pavlov, Michael
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Felden, Brice
    Pre-binding of small protein B to a stalled ribosome triggers trans-translation.2004Inngår i: J Biol Chem, ISSN 0021-9258, Vol. 279, nr 25, s. 25978-85Artikkel i tidsskrift (Annet vitenskapelig)
  • 35.
    Hauryliuk, Vasili
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Two-step selection of mRNAs in initiation of protein synthesis.2006Inngår i: Mol Cell, ISSN 1097-2765, Vol. 22, nr 2, s. 155-6Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
  • 36.
    Hauryliuk, Vasili
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi.
    Zavialov, Andrey
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi.
    Kisselev, Lev
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi.
    Class-1 release factor eRF1 promotes GTP binding by class-2 release factor eRF32006Inngår i: Biochimie, ISSN 0300-9084, E-ISSN 1638-6183, Vol. 88, nr 7, s. 747-757Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    In eukaryotes, termination of mRNA translation is triggered by the essential polypeptide chain release factors eRF1, recognizing all three stop codons, and eRF3, a member of the GTPase superfamily with a role that has remained opaque. We have studied the kinetic and thermodynamic parameters of the interactions between eRF3 and GTP, GDP and the non-hydrolysable GTP analogue GDPNP in the presence (K-D(GDP) = 1.3 +/- 0.2 mu M, K-D(GTP) approximate to 200 mu M and K-D(GDPNP) > 160 mu M) as well as absence (K-D(GDP) = 1.9 +/- 0.3 mu M, K-D(GTP) 0.7 +/- 0.2 mu M and K-D(GDPNP) approximate to 200 mu M) of eRF1. From the present data we propose that (i) free eRF3 has a strong preference to bind GDP compared to GTP (ii) eRF3 in complex with eRF1 has much stronger affinity to GTP than free eRF3 (iii) eRF3 in complex with PABP has weak affinity to GTP (iv) eRF3 in complex with eRF1 does not have strong affinity to GDPNP, implying that GDPNP is a poor analogue of GTP for eRF3 binding.

  • 37. Hennelly, Scott
    et al.
    Antoun, Ayman
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Gualerzi, Claudio
    Knight, William
    Lodmell, Stephen
    Hill, Walter
    A Time-resolved Investigation of Ribosomal Subunit Association2005Inngår i: Journal of Molecular Biology, Vol. 346, nr 5, s. 1243-1258Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    The notion that the ribosome is dynamic has been supported by various biochemical techniques, as well as by differences observed in high-resolution structures of ribosomal complexes frozen in various functional states. Yet, the mechanisms and extent of rRNA dynamics are still largely unknown. We have used a novel, fast chemical-modification technique to provide time-resolved details of 16 S rRNA structural changes that occur as bridges are formed between the ribosomal subunits as they associate. Association of different 16 S rRNA regions was found to be a sequential, multi-step process involving conformational rearrangements within the 30 S subunit. Our results suggest that key regions of 16 S rRNA, necessary for decoding and tRNA A-site binding, are structurally altered in a time-dependent manner by association with the 50 S ribosomal subunits.

  • 38.
    Holm, Mikael
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Borg, Anneli
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Sanyal, Suparna
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Molecular mechanism of viomycin inhibition of peptide elongation in bacteria2016Inngår i: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, ISSN 0027-8424, E-ISSN 1091-6490, Vol. 113, nr 4, s. 978-983Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    Viomycin is a tuberactinomycin antibiotic essential for treating multi-drug-resistant tuberculosis. It inhibits bacterial protein synthesis by blocking elongation factor G (EF-G) catalyzed translocation of messenger RNA on the ribosome. Here we have clarified the molecular aspects of viomycin inhibition of the elongating ribosome using pre-steady-state kinetics. We found that the probability of ribosome inhibition by viomycin depends on competition between viomycin and EF-G for binding to the pretranslocation ribosome, and that stable viomycin binding requires an A-site bound tRNA. Once bound, viomycin stalls the ribosome in a pretranslocation state for a minimum of similar to 45 s. This stalling time increases linearly with viomycin concentration. Viomycin inhibition also promotes futile cycles of GTP hydrolysis by EF-G. Finally, we have constructed a kinetic model for viomycin inhibition of EF-G catalyzed translocation, allowing for testable predictions of tuberactinomycin action in vivo and facilitating in-depth understanding of resistance development against this important class of antibiotics.

  • 39.
    Holm, Mikael
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi.
    Mandava, Chandra Sekhar
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    Sanyal, Suparna
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    The mechanism of error induction by the antibiotic viomycin provides insight into the fidelity mechanism of translation2019Inngår i: eLIFE, E-ISSN 2050-084X, Vol. 8, artikkel-id e46124Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    Applying pre-steady state kinetics to an Escherichia-coli-based reconstituted translation system, we have studied how the antibiotic viomycin affects the accuracy of genetic code reading. We find that viomycin binds to translating ribosomes associated with a ternary complex (TC) consisting of elongation factor Tu (EF-Tu), aminoacyl tRNA and GTP, and locks the otherwise dynamically flipping monitoring bases A1492 and A1493 into their active conformation. This effectively prevents dissociation of near- and non-cognate TCs from the ribosome, thereby enhancing errors in initial selection. Moreover, viomycin shuts down proofreading-based error correction. Our results imply a mechanism in which the accuracy of initial selection is achieved by larger backward rate constants toward TC dissociation rather than by a smaller rate constant for GTP hydrolysis for near- and non-cognate TCs. Additionally, our results demonstrate that translocation inhibition, rather than error induction, is the major cause of cell growth inhibition by viomycin.

  • 40.
    Ieong, Ka-Weng
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi. Institute for Medical Engineering & Science, Department of Biological Engineering, and Synthetic Biology Center, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA. Infectious Disease and Microbiome Program, Broad Institute, Cambridge, MA, USA.
    Indrisiunaite, Gabriele
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Science for Life Laboratory, SciLifeLab. Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Molekylärbiologi.
    N6-methyladenosines in mRNA have profound effects on the accuracy of codon reading by tRNAs and peptide release factorsManuskript (preprint) (Annet vitenskapelig)
  • 41.
    Ieong, Ka-Weng
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Pavlov, Michael Y.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Kwiatkowski, Marek
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Forster, Anthony C.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    A tRNA body with high affinity for EF-Tu hastens ribosomal incorporation of unnatural amino acids2014Inngår i: RNA: A publication of the RNA Society, ISSN 1355-8382, E-ISSN 1469-9001, Vol. 20, nr 5, s. 632-643Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
  • 42.
    Ieong, Ka-Weng
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Pavlov, Michael Y.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Kwiatkowski, Marek
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Forster, Anthony C.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Inefficient delivery but fast peptide bond formation of unnatural l -aminoacyl-tRNAs in translation2012Inngår i: Journal of the American Chemical Society, ISSN 0002-7863, E-ISSN 1520-5126, Vol. 134, nr 43, s. 17955-17962Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    Translations with unnatural amino acids (AAs) are generally inefficient, and kinetic studies of their incorporations from transfer ribonucleic acids (tRNAs) are few. Here, the incorporations of small and large, non-N-alkylated, unnatural l-AAs into dipeptides were compared with those of natural AAs using quench-flow techniques. Surprisingly, all incorporations occurred in two phases: fast then slow, and the incorporations of unnatural AA-tRNAs proceeded with rates of fast and slow phases similar to those for natural Phe-tRNA Phe. The slow phases were much more pronounced with unnatural AA-tRNAs, correlating with their known inefficient incorporations. Importantly, even for unnatural AA-tRNAs the fast phases could be made dominant by using high EF-Tu concentrations and/or lower reaction temperature, which may be generally useful for improving incorporations. Also, our observed effects of EF-Tu concentration on the fraction of the fast phase of incorporation enabled direct assay of the affinities of the AA-tRNAs for EF-Tu during translation. Our unmodified tRNA Phe derivative adaptor charged with a large unnatural AA, biotinyl-lysine, had a very low affinity for EF-Tu:GTP, while the small unnatural AAs on the same tRNA body had essentially the same affinities to EF-Tu:GTP as natural AAs on this tRNA, but still 2-fold less than natural Phe-tRNA Phe. We conclude that the inefficiencies of unnatural AA-tRNA incorporations were caused by inefficient delivery to the ribosome by EF-Tu, not slow peptide bond formation on the ribosome.

  • 43.
    Ieong, Ka-Weng
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Uzun, Ülkü
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Selmer, Maria
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Two proofreading steps amplify the accuracy of genetic code translation2016Inngår i: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, ISSN 0027-8424, E-ISSN 1091-6490, Vol. 13, nr 48, s. 13744-13749Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    Aminoacyl-tRNAs (aa-tRNAs) are selected by the messenger RNA programmed ribosome in ternary complex with elongation factor Tu (EF-Tu) and GTP and then, again, in a proofreading step after GTP hydrolysis on EF-Tu. We use tRNA mutants with different affinities for EF-Tu to demonstrate that proofreading of aatRNAs occurs in two consecutive steps. First, aa-tRNAs in ternary complex with EF-Tu·GDP are selected in a step where the accuracy increases linearly with increasing aa-tRNA affinity to EF-Tu. Then, following dissociation of EF-Tu·GDP from the ribosome, the accuracy is further increased in a second and apparently EFTu−independent step. Our findings identify the molecular basis of proofreading in bacteria, highlight the pivotal role of EF-Tu for fast and accurate protein synthesis, and illustrate the importance of multistep substrate selection in intracellular processing of genetic information.

  • 44.
    Indrisiunaite, Gabriele
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Pavlov, Michael Y.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Heurgue-Hamard, Valerie
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    On the pH Dependence of Class-1 RF-Dependent Termination of mRNA Translation2015Inngår i: Journal of Molecular Biology, ISSN 0022-2836, E-ISSN 1089-8638, Vol. 427, nr 9, s. 1848-1860Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    We have studied the pH dependence of the rate of termination of bacterial protein synthesis catalyzed by a class-1 release factor (RF1 or RF2). We used a classical quench-flow technique and a newly developed stopped-flow technique that relies on the use of fluorescently labeled peptides. We found the termination rate to increase with increasing pH and, eventually, to saturate at about 70 s(-1) with an apparent pK(a) value of about 7.6. From our data, we suggest that class-1 RF termination is rate limited by the chemistry of ester bond hydrolysis at low pH and by a stop-codon-dependent and pH-independent conformational change of RFs at high pH. We propose that RF-dependent termination depends on the participation of a hydroxide ion rather than a water molecule in the hydrolysis of the ester bond between the P-site tRNA and its peptide chain. We provide a simple explanation for why the rate of termination saturated at high pH in our experiments but not in those of others.

  • 45.
    Ivanova, Natalia
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi.
    Lindell, Magnus
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi.
    Pavlov, Michael
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi.
    Holmberg Schiavone, Lovisa
    Wagner, Gerhart E. H.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi.
    Structure probing of tmRNA in distinct stages of trans-translation2007Inngår i: RNA: A publication of the RNA Society, ISSN 1355-8382, E-ISSN 1469-9001, Vol. 13, nr 5, s. 713-722Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    Ribosomes stalled on problematic mRNAs in bacterial cells can be rescued by transfer-messenger RNA (tmRNA), its helperprotein (small protein B, SmpB), and elongation factor Tu (EF-Tu) through a mechanism called trans-translation. In this work weused lead(II) footprinting to probe the interactions of tmRNA with SmpB and other components of the translation machinery atdifferent steps of the trans-translation cycle. Ribosomes with a short nascent peptide stalled on a truncated mRNA were reactedwith Ala-tmRNA EF-Tu GTP, SmpB, and other translation components to initiate and execute trans-translation. Free tmRNA was                  d      dprobed with lead(II) acetate with and without SmpB, and ribosome bound tmRNA was probed in one of four different trans-translation states stabilized by antibiotic addition or selective exclusion of translation components. For comparison, we alsoanalyzed lead(II) cleavage patterns of tmRNA in vivo in a wild-type as well as in an SmpB-deficient Escherichia coli strain. Weobserved some specific cleavages/protections in tmRNA for the individual steps of trans-translation, but the overall tmRNAconformation appeared to be similar in the stages analyzed. Our findings suggest that, in vivo, a dominant fraction of tmRNA isin complex with SmpB and that, in vitro, SmpB remains tmRNA bound at the initial steps of trans-translation.

  • 46.
    Ivanova, Natalia
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Pavlov, Michael Y
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Bouakaz, Elli
    Molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Schiavone, Lovisa Holmberg
    Mapping the interaction of SmpB with ribosomes by footprinting of ribosomal RNA.2005Inngår i: Nucleic Acids Res, ISSN 1362-4962, Vol. 33, nr 11, s. 3529-39Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
  • 47.
    Ivanova, Natalia
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Pavlov, Michael Y
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    tmRNA-induced release of messenger RNA from stalled ribosomes.2005Inngår i: J Mol Biol, ISSN 0022-2836, Vol. 350, nr 5, s. 897-905Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
  • 48.
    Ivanova, Natalia
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Pavlov, Michael Y
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Felden, Brice
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi. Molekylärbiologi.
    Ribosome rescue by tmRNA requires truncated mRNAs.2004Inngår i: J Mol Biol, ISSN 0022-2836, Vol. 338, nr 1, s. 33-41Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
  • 49.
    Johansson, Magnus
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Ieong, Ka-Weng
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Pavlov, Michael Y.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Rate and accuracy of ribosomal peptidyl transfer2011Inngår i: Ribosomes: Structure, Function and Dynamics / [ed] Marina V. Rodnina, Rachel Green, Wolfgang Wintermeyer, Springer-Verlag New York, 2011, s. 225-235Konferansepaper (Fagfellevurdert)
  • 50.
    Johansson, Magnus
    et al.
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Zhang, Jingji
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Ehrenberg, Måns
    Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Biologiska sektionen, Institutionen för cell- och molekylärbiologi, Struktur- och molekylärbiologi.
    Genetic code translation displays a linear trade-off between efficiency and accuracy of tRNA selection2012Inngår i: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, ISSN 0027-8424, E-ISSN 1091-6490, Vol. 109, nr 1, s. 131-136Artikkel i tidsskrift (Fagfellevurdert)
    Abstract [en]

    Rapid and accurate translation of the genetic code into protein is fundamental to life. Yet due to lack of a suitable assay, little is known about the accuracy-determining parameters and their correlation with translational speed. Here, we develop such an assay, based on Mg(2+) concentration changes, to determine maximal accuracy limits for a complete set of single-mismatch codon-anticodon interactions. We found a simple, linear trade-off between efficiency of cognate codon reading and accuracy of tRNA selection. The maximal accuracy was highest for the second codon position and lowest for the third. The results rationalize the existence of proofreading in code reading and have implications for the understanding of tRNA modifications, as well as of translation error-modulating ribosomal mutations and antibiotics. Finally, the results bridge the gap between in vivo and in vitro translation and allow us to calibrate our test tube conditions to represent the environment inside the living cell.

12 1 - 50 of 82
RefereraExporteraLink til resultatlisten
Permanent link
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annet format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annet språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf