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Molecular analysis of the ribosome recycling factor ABCE1 bound to the 30S post-splitting complex
(2020)
Ribosome recycling by the twin-ATPase ABCE1 is a key regulatory process in mRNA translation and surveillance and in ribosome-associated protein quality control in Eukarya and Archaea. Here, we captured the archaeal 30S ribosome post-splitting complex at 2.8 Å resolution by cryo-electron microscopy. The structure reveals the dynamic behavior of structural motifs unique to ABCE1, which ultimately leads to ribosome splitting. More specifically, we provide molecular details on how conformational rearrangements of the iron–sulfur cluster domain and hinge regions of ABCE1 are linked to closure of its nucleotide-binding sites. The combination of mutational and functional analyses uncovers an intricate allosteric network between the ribosome, regulatory domains of ABCE1, and its two structurally and functionally asymmetric ATP-binding sites. Based on these data, we propose a refined model of how signals from the ribosome are integrated into the ATPase cycle of ABCE1 to orchestrate ribosome recycling.
Introduction: Prophylaxis with factor VIII (FVIII) concentrates in children with haemophilia A (HA) is current standard of care. The benefit of prophylactic treatment for adult HA patients is not commonly accepted.
Aim: To investigate the benefit of prophylaxis over on‐demand treatment in adult and elderly patients with severe or non‐severe HA in a real‐life setting.
Methods: Data from 163 patients comprising 1202 patient‐years were evaluated for 7.5 (±5.3) years. The effects on the annual bleeding rate (ABR, including spontaneous and traumatic bleeds) of treatment with a plasma‐derived FVIII concentrate, the patient's age and disease severity were investigated. The effect of changing the treatment from on demand to continuous prophylaxis on the patients’ ABRs was further analysed.
Results: Prophylaxis had the greatest effect on the ABRs of patients of any age with severe or non‐severe HA. The difference in ABR of all patients treated on demand (median 31.4; interquartile range (IQR) 27.6; N = 83) compared with those treated prophylactically (median 1.3; IQR 3.6; N = 122) was statistically significant (P < .05), even for patients with non‐severe HA (median 8.4; IQR 15.5; N = 11) vs median 1.5; IQR 4.2 (N = 17), P < .05). Patients, aged up to 88 years, switching from on demand to continuous prophylaxis showed the lowest median ABR (1.1; N = 51) after their regimen change.
Conclusion: Any (even low‐frequency) prophylaxis results in lower ABR than on‐demand treatment. Patients switching to prophylaxis benefitted the most, irrespective of age or HA severity. Prophylactic treatment—even tertiary—is the regimen of choice for patients of any age, including elderly patients, with severe or non‐severe HA.
Seit 12 Jahren werden von Mitgliedern der Eurasian Dry Grassland Group (EDGG) und deren Vorgängerorganisationen Grasland-Sonderteile in Tuexenia herausgegeben. Der diesjährige Sonderteil enthält fünf Artikel, die das Grasland verschiedener mitteleuropäischer Länder mit unterschiedlichen Zielen untersuchen. Der erste Artikel untersucht Auswirkungen von Weide und Mahd auf die Diversität des Graslands in Deutschland in Abhängigkeit von verschiedenen Umweltfaktoren, der zweite die Auswirkung kleiner Büsche auf den Artenreichtum von Gefäßpflanzen in beweideten Wiesensteppen in Ungarn. Der dritte Artikel fragt, ob sich ungarische Sandtrockenrasen mit Festuca vaginata von solchen mit F. pseudovaginata in ihrer Vegetation und ihren Standortsbedingungen unterscheiden; die letztere war erst kürzlich beschrieben worden. Der vierte Artikel modelliert Auswirkungen des Klimawandels auf geschützte Graslandbestände in Serbien und deren Arten während schließlich der fünfte Artikel die Initiative einer neuen Datenbank des deutschen Graslands (GrassVeg.DE) vorstellt und dazu aufruft, sich daran zu beteiligen. Insgesamt haben zu diesem 12. Grasland-Sonderteil 41 Autoren aus fünf Ländern (Dänemark, Deutschland, Italien, Schweiz, Serbien und Ungarn) beigetragen.
GrassVeg.DE – die neue kollaborative Vegetationsdatenbank für alle Offenlandhabitate Deutschlands
(2017)
Der Bericht stellt die neue kollaborative Vegetationsdatenbank GrassVeg.DE (EU-DE-020; http://bit.ly/2qgX208) vor, die Vegetationsaufnahmen von Grasländern und anderen nicht-aquatischen Offenlandhabitaten Deutschlands sammelt, um sie national und international für die vegetationsökologische Forschung zur Verfügung zu stellen. GrassVeg.DE trägt die Daten zum European Vegetation Archive (EVA) und künftig auch zur globalen Vegetationsdatenbank „sPlot“ bei. Datenlieferanten von GrassVeg.DE behalten volle Verfügungsgewalt über ihre Daten und werden Mitglied des GrassVeg.DE-Konsortiums. Dadurch profitieren sie durch Co-Autorenschaften und Zitate von ihren Beiträgen und erlangen zugleich die Möglichkeit, selbst Projekte zu beantragen, die GrassVeg.DE- oder EVA-Daten nutzen. Die schnell wachsende GrassVeg.DE-Datenbank umfasste im Juli 2017 3.181 Vegetationsaufnahmen aus acht deutschen Bundesländern. Perspektivisch kann GrassVeg.DE dazu beitragen, eine konsistente Neuklassifikation der Graslandvegetationstypen Deutschlands im Rahmen der Synopsis der Pflanzengesellschaften Deutschlands zu ermöglichen. Wir schließen den Beitrag mit einem Aufruf, eigene und aus der Literatur digitalisierte Vegetationsaufnahmen zu GrassVeg.DE beizutragen.
Seit 11 Jahren werden von Mitgliedern der Eurasian Dry Gassland Group (EDDG) und deren Vorgängerorganisationen Grasland-Sonderteile in Tuexenia herausgegeben. Der diesjährige Sonderteil präsentiert sechs Artikel mit unterschiedlichen Fragestellungen zu Trockenrasen und verwandten Graslandtypen aus sechs europäischen Ländern: Belgien, Bosnien-Herzegowina, Deutschland, Italien, Serbien und Ungarn. Ein Artikel behandelt syntaxonomische Aspekte der Serpentin-Steppenrasen des Balkans (s. auch Umschlagfoto). Zwei Beiträge untersuchen funktionelle Eigenschaften von Pflanzenarten im Grasland, der eine (in belgischen Trockenrasen) die Variationen funktioneller Merkmale in Abhängigkeit von den Umweltbedingungen und der andere die Mengenverhältnisse von funktionellen Merkmalen entlang eines Höhengradienten in den italienischen Alpen. Ein Artikel zeigt mithilfe eines experimentellen Ansatzes, dass artenarmes ungarisches Grasland durch Diasporenzufuhr in artenreiche Wiesen überführt werden kann, während ein anderer Beitrag ökologische Theorien am Grasland in einer ungarischen Stadt überprüft. Der sechste Artikel behandelt schließlich Vegetationsveränderungen von Steppenrasen in Nordostdeutschland nach 20 Jahren.
The endoplasmic reticulum–mitochondria encounter structure (ERMES) connects the mitochondrial outer membrane with the ER. Multiple functions have been linked to ERMES, including maintenance of mitochondrial morphology, protein assembly and phospholipid homeostasis. Since the mitochondrial distribution and morphology protein Mdm10 is present in both ERMES and the mitochondrial sorting and assembly machinery (SAM), it is unknown how the ERMES functions are connected on a molecular level. Here we report that conserved surface areas on opposite sides of the Mdm10 β-barrel interact with SAM and ERMES, respectively. We generated point mutants to separate protein assembly (SAM) from morphology and phospholipid homeostasis (ERMES). Our study reveals that the β-barrel channel of Mdm10 serves different functions. Mdm10 promotes the biogenesis of α-helical and β-barrel proteins at SAM and functions as integral membrane anchor of ERMES, demonstrating that SAM-mediated protein assembly is distinct from ER-mitochondria contact sites.
Ribosome recycling orchestrated by the ATP binding cassette (ABC) protein ABCE1 can be considered as the final—or the first—step within the cyclic process of protein synthesis, connecting translation termination and mRNA surveillance with re-initiation. An ATP-dependent tweezer-like motion of the nucleotide-binding domains in ABCE1 transfers mechanical energy to the ribosome and tears the ribosome subunits apart. The post-recycling complex (PRC) then re-initiates mRNA translation. Here, we probed the so far unknown architecture of the 1-MDa PRC (40S/30S·ABCE1) by chemical cross-linking and mass spectrometry (XL-MS). Our study reveals ABCE1 bound to the translational factor-binding (GTPase) site with multiple cross-link contacts of the helix–loop–helix motif to the S24e ribosomal protein. Cross-linking of the FeS cluster domain to the ribosomal protein S12 substantiates an extreme lever-arm movement of the FeS cluster domain during ribosome recycling. We were thus able to reconstitute and structurally analyse a key complex in the translational cycle, resembling the link between translation initiation and ribosome recycling.
This Special Feature is the tenth in a series devoted to dry grasslands and edited by members of the European Dry Grassland Group (EDGG; http://www.edgg.org) or its prede-cessor Arbeitsgruppe Trockenrasen that have been published in Tuexenia since 2005 (GAL-VÁNEK et al. 2012). With this issue we celebrate our tenth anniversary of the Tuexenia Dry Grassland Special Features.
Reintroductions of plant species are increasingly popular in conservation practice. Steppe grasslands contain many rare and endangered plant species that are potential objects for such reintroductions. Most reintroduction projects, however, can only target a restricted number of species, which raises the question of how species should be prioritised. Here, we present a method to select priority species for reintroduction based on species' characteristics that are widely used in conservation practice. We first determined the local species pool containing those vascular plant species that occurred both in our target region (Thuringia, Germany) and target habitat (steppe grasslands), yielding 369 species. With the help of an a priori filter that selected currently endangered species with limited distribution, 136 potential target species were determined. These potential target species had experienced stronger decline, had a narrower phytosociological amplitude and were more likely to be species of the Festuco-Brometea class and the Festucetalia valesiacae order than non-target species. Potential target species were then ranked by a points system based on ten conservation-relevant characteristics of the species from the categories "threat and protection status", "distribution and decline", and "habitat affiliation". In the ranking, six steppe grassland plant species (Astragalus exscapus, Bothriochloa ischaemum, Prunella laciniata, Pulsatilla pratensis subsp. nigricans, Scorzonera purpurea, and Seseli hippomarathrum) achieved the highest scores. An additional seven species not specifically characteristic for steppe grasslands also scored highly. A post hoc evaluation of these 13 highest scoring species based on additional conservation criteria left five species (Astragalus exscapus, Linum leonii, Orchis morio, Pulsatilla pratensis subsp. nigricans and Scorzonera purpurea) as species with highest priority for reintroductions and another five species as highly suitable for reintroductions. Associations between the ranking order and different ranking criteria revealed that a species’ threat and rarity in Thuringia and its protection status had the highest representation in the ranking, followed by threat in Germany, regional decline and habitat affiliation. In contrast, international threat and responsibility of Thuringia for its conservation had only low representation in the ranking, probably because these characteristics applied to only a few species. The ranking list gives a selection of species for reintroductions, which combined with additional information based on comprehensive local and floristic knowledge, allows the identification of the species with the highest priority. Our method can be transferred to other regions or habitat types.
Der diesjährige 9. Trockenrasen-Sonderteil von Tuexenia beginnt mit einem Bericht über die aktuellen Aktivitäten der European Dry Grassland Group (EDGG). Zunächst geben wir einen Überblick über die Entwicklung der Mitgliederzahl. Dann berichten wir vom letzten European Dry Grassland Meeting in Zamość (Polen, 2013) und vom letzten European Dry Grassland Field Workshop in Chakassien (Russland, 2013) und informieren über künftige Veranstaltungen der EDGG. Anschließend erläutern wir die Publikationsaktivitäten der EDGG. Im zweiten Teil des Editorials geben wir eine Einführung zu den fünf Artikeln des diesjährigen Trockenrasen-Sonderteils: Zwei davon beschäftigen sich mit der Syntaxonomie von Trockenrasen in Osteuropa: Der eine Artikel präsentiert erstmalig eine nach internationalen Nomenklaturregeln gültige Liste der Trockenrasengesellschaften Serbiens während der andere die Ergebnisse des zweiten EDGG-Field Workshop 2010 nach Podolien (Ukraine) vorstellt. Im dritten Artikel werden kryophytische Steppen in Südsibirien (Russland) analysiert. Der vierte Artikel analysiert in Böhmen (Tschechien) die bestimmenden Kräfte für Artenreichtum und Artenzusammensetzung der Trockenrasen. Der fünfte Artikel befasst sich mit der Auswahl von Wiederansiedlungsarten am Beispiel der Steppenrasen in Thüringen (Deutschland).