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タイトルHigh-resolution structure and biochemical properties of the LH1-RC photocomplex from the model purple sulfur bacterium, Allochromatium vinosum.
ジャーナル・号・ページCommun Biol, Vol. 7, Issue 1, Page 176, Year 2024
掲載日2024年2月12日
著者Kazutoshi Tani / Ryo Kanno / Ayaka Harada / Yuki Kobayashi / Akane Minamino / Shinji Takenaka / Natsuki Nakamura / Xuan-Cheng Ji / Endang R Purba / Malgorzata Hall / Long-Jiang Yu / Michael T Madigan / Akira Mizoguchi / Kenji Iwasaki / Bruno M Humbel / Yukihiro Kimura / Zheng-Yu Wang-Otomo /
PubMed 要旨The mesophilic purple sulfur phototrophic bacterium Allochromatium (Alc.) vinosum (bacterial family Chromatiaceae) has been a favored model for studies of bacterial photosynthesis and sulfur ...The mesophilic purple sulfur phototrophic bacterium Allochromatium (Alc.) vinosum (bacterial family Chromatiaceae) has been a favored model for studies of bacterial photosynthesis and sulfur metabolism, and its core light-harvesting (LH1) complex has been a focus of numerous studies of photosynthetic light reactions. However, despite intense efforts, no high-resolution structure and thorough biochemical analysis of the Alc. vinosum LH1 complex have been reported. Here we present cryo-EM structures of the Alc. vinosum LH1 complex associated with reaction center (RC) at 2.24 Å resolution. The overall structure of the Alc. vinosum LH1 resembles that of its moderately thermophilic relative Alc. tepidum in that it contains multiple pigment-binding α- and β-polypeptides. Unexpectedly, however, six Ca ions were identified in the Alc. vinosum LH1 bound to certain α1/β1- or α1/β3-polypeptides through a different Ca-binding motif from that seen in Alc. tepidum and other Chromatiaceae that contain Ca-bound LH1 complexes. Two water molecules were identified as additional Ca-coordinating ligands. Based on these results, we reexamined biochemical and spectroscopic properties of the Alc. vinosum LH1-RC. While modest but distinct effects of Ca were detected in the absorption spectrum of the Alc. vinosum LH1 complex, a marked decrease in thermostability of its LH1-RC complex was observed upon removal of Ca. The presence of Ca in the photocomplex of Alc. vinosum suggests that Ca-binding to LH1 complexes may be a common adaptation in species of Chromatiaceae for conferring spectral and thermal flexibility on this key component of their photosynthetic machinery.
リンクCommun Biol / PubMed:38347078 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.24 Å
構造データ

37465

8wdu

EMDB-37465, PDB-8wdu:
Photosynthetic LH1-RC complex from the purple sulfur bacterium Allochromatium vinosum purified by sucrose density
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.24 Å

37466

8wdv

EMDB-37466, PDB-8wdv:
Photosynthetic LH1-RC complex from the purple sulfur bacterium Allochromatium vinosum purified by Ca2+-DEAE
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.24 Å

化合物

ChemComp-HEM:
PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / Heme B

ChemComp-MG:
Unknown entry / マグネシウムジカチオン

ChemComp-Z41:
(2S)-3-hydroxypropane-1,2-diyl dihexadecanoate / 1-O,2-O-ジパルミトイル-L-グリセロ-ル

ChemComp-PLM:
PALMITIC ACID / パルミチン酸 / パルミチン酸

ChemComp-PGV:
(1R)-2-{[{[(2S)-2,3-DIHYDROXYPROPYL]OXY}(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(PALMITOYLOXY)METHYL]ETHYL (11E)-OCTADEC-11-ENOATE / リン脂質*YM / Phosphatidylglycerol

ChemComp-BCL:
BACTERIOCHLOROPHYLL A / バクテリオクロロフィル

ChemComp-BPH:
BACTERIOPHEOPHYTIN A / バクテリオフェオフィチン / フェオフィチン

ChemComp-UQ8:
Ubiquinone-8 / ユビキノン8

ChemComp-LMT:
DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE / ドデシルβ-D-マルトシド / 可溶化剤*YM

ChemComp-CDL:
CARDIOLIPIN / リン脂質*YM / Cardiolipin

ChemComp-FE:
Unknown entry / 鉄

ChemComp-MQ8:
MENAQUINONE 8 / メナキノン

ChemComp-CRT:
SPIRILLOXANTHIN

ChemComp-CA:
Unknown entry / カルシウムジカチオン

ChemComp-LDA:
LAURYL DIMETHYLAMINE-N-OXIDE / ドデシルジメチルアミンオキシド / LDAO, 可溶化剤*YM / Lauryldimethylamine oxide

ChemComp-HOH:
WATER / 水

由来
  • allochromatium vinosum dsm 180 (紅色硫黄細菌)
キーワードPHOTOSYNTHESIS (光合成) / LH1-RC COMPLEX / PURPLE SULFUR BACTERIA (紅色硫黄細菌)

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万見文献について

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お知らせ

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2022年2月9日: EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

  • EMDBのヘッダファイルのバージョン3が、公式のフォーマットとなりました。
  • これまでは公式だったバージョン1.9は、アーカイブから削除されます。

関連情報:EMDBヘッダ

外部リンク:wwPDBはEMDBデータモデルのバージョン3へ移行します

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2020年8月12日: 新型コロナ情報

新型コロナ情報

URL: https://pdbj.org/emnavi/covid19.php

新ページ: EM Navigatorに新型コロナウイルスの特設ページを開設しました。

関連情報:Covid-19情報 / 2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

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2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

新型コロナウイルスの構造データ

関連情報:万見生物種 / 2020年8月12日: 新型コロナ情報

外部リンク:COVID-19特集ページ - PDBj / 今月の分子2020年2月：コロナウイルスプロテーアーゼ

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2019年1月31日: EMDBのIDの桁数の変更

EMDBのIDの桁数の変更

  • EMDBエントリに付与されているアクセスコード(EMDB-ID)は4桁の数字(例、EMD-1234)でしたが、間もなく枯渇します。これまでの4桁のID番号は4桁のまま変更されませんが、4桁の数字を使い切った後に発行されるIDは5桁以上の数字(例、EMD-12345)になります。5桁のIDは2019年の春頃から発行される見通しです。
  • EM Navigator/万見では、接頭語「EMD-」は省略されています。

関連情報:Q: 「EMD」とは何ですか？ / 万見/EM NavigatorにおけるID/アクセスコードの表記

外部リンク:EMDB Accession Codes are Changing Soon! / PDBjへお問い合わせ

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2017年7月12日: PDB大規模アップデート

PDB大規模アップデート

  • 新バージョンのPDBx/mmCIF辞書形式に基づくデータがリリースされました。
  • 今回の更新はバージョン番号が4から5になる大規模なもので、全エントリデータの書き換えが行われる「Remediation」というアップデートに該当します。
  • このバージョンアップで、電子顕微鏡の実験手法に関する多くの項目の書式が改定されました(例：em_softwareなど)。
  • EM NavigatorとYorodumiでも、この改定に基づいた表示内容になります。

外部リンク:wwPDB Remediation / OneDepデータ基準に準拠した、より強化された内容のモデル構造ファイルが、PDBアーカイブで公開されました。

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関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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