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- PDB-6z1g: CryoEM structure of the interaction between Rubisco Activase smal... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6z1g
タイトルCryoEM structure of the interaction between Rubisco Activase small-subunit-like (SSUL) domain with Rubisco from Nostoc sp. (strain PCC7120)
要素
  • Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
  • Ribulose bisphosphate carboxylase small chain
  • Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase
キーワードPHOTOSYNTHESIS (光合成) / beta barrel (Βバレル)
機能・相同性
機能・相同性情報


カルボキシソーム / 光呼吸 / リブロース1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ / ribulose-bisphosphate carboxylase activity / reductive pentose-phosphate cycle / monooxygenase activity / magnesium ion binding / ATP hydrolysis activity / ATP binding
類似検索 - 分子機能
Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase-like / : / Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase, AAA, helical / Ribulose bisphosphate carboxylase, small subunit / Ribulose bisphosphate carboxylase small subunit, domain / Ribulose bisphosphate carboxylase, small subunit superfamily / Ribulose bisphosphate carboxylase, small chain / Ribulose bisphosphate carboxylase, small chain / Ribulose bisphosphate carboxylase large subunit, type I / Ribulose bisphosphate carboxylase, large chain, active site ...Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase-like / : / Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase, AAA, helical / Ribulose bisphosphate carboxylase, small subunit / Ribulose bisphosphate carboxylase small subunit, domain / Ribulose bisphosphate carboxylase, small subunit superfamily / Ribulose bisphosphate carboxylase, small chain / Ribulose bisphosphate carboxylase, small chain / Ribulose bisphosphate carboxylase large subunit, type I / Ribulose bisphosphate carboxylase, large chain, active site / Ribulose bisphosphate carboxylase large chain active site. / Ribulose bisphosphate carboxylase, large subunit, ferrodoxin-like N-terminal / Ribulose bisphosphate carboxylase large chain, N-terminal domain / Ribulose bisphosphate carboxylase, large subunit, C-terminal / リブロース1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ / Ribulose bisphosphate carboxylase, large subunit, C-terminal domain superfamily / RuBisCO large subunit, N-terminal domain superfamily / Ribulose bisphosphate carboxylase large chain, catalytic domain / ATPase family associated with various cellular activities (AAA) / ATPase, AAA-type, core / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Ribulose bisphosphate carboxylase large chain / Ribulose bisphosphate carboxylase small subunit / Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase
類似検索 - 構成要素
生物種Nostoc sp. (バクテリア)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 8.2 Å
データ登録者Wang, H. / Bracher, A. / Flecken, M. / Popilka, L. / Hartl, F.U. / Hayer-Hartl, M.
引用ジャーナル: Cell / 年: 2020
タイトル: Dual Functions of a Rubisco Activase in Metabolic Repair and Recruitment to Carboxysomes.
著者: Mirkko Flecken / Huping Wang / Leonhard Popilka / F Ulrich Hartl / Andreas Bracher / Manajit Hayer-Hartl /
要旨: Rubisco, the key enzyme of CO fixation in photosynthesis, is prone to inactivation by inhibitory sugar phosphates. Inhibited Rubisco undergoes conformational repair by the hexameric AAA+ chaperone ...Rubisco, the key enzyme of CO fixation in photosynthesis, is prone to inactivation by inhibitory sugar phosphates. Inhibited Rubisco undergoes conformational repair by the hexameric AAA+ chaperone Rubisco activase (Rca) in a process that is not well understood. Here, we performed a structural and mechanistic analysis of cyanobacterial Rca, a close homolog of plant Rca. In the Rca:Rubisco complex, Rca is positioned over the Rubisco catalytic site under repair and pulls the N-terminal tail of the large Rubisco subunit (RbcL) into the hexamer pore. Simultaneous displacement of the C terminus of the adjacent RbcL opens the catalytic site for inhibitor release. An alternative interaction of Rca with Rubisco is mediated by C-terminal domains that resemble the small Rubisco subunit. These domains, together with the N-terminal AAA+ hexamer, ensure that Rca is packaged with Rubisco into carboxysomes. The cyanobacterial Rca is a dual-purpose protein with functions in Rubisco repair and carboxysome organization.
履歴
登録2020年5月13日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02020年9月23日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年4月7日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD ..._citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year
改定 1.22024年5月22日Group: Data collection / Database references / Derived calculations
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / pdbx_struct_oper_list
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession ..._database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _pdbx_struct_oper_list.name / _pdbx_struct_oper_list.symmetry_operation

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構造の表示

ムービー
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  • マップデータ: EMDB-11029
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構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase
B: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
C: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
D: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain
E: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)142,1725
ポリマ－142,1725
非ポリマー00
水0
1
A: Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase
B: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
C: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
D: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain
E: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain

A: Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase
B: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
C: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
D: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain
E: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain

A: Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase
B: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
C: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
D: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain
E: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain

A: Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase
B: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
C: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
D: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain
E: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain


  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: native gel electrophoresis, The structure represents the repeat unit in an irregular network of Rca hexamers with Rubisco units. Rca forms a hexameric complex bearing six SSUL domains ...根拠: native gel electrophoresis, The structure represents the repeat unit in an irregular network of Rca hexamers with Rubisco units. Rca forms a hexameric complex bearing six SSUL domains (residues 325-414), which bind to a cleft on the surface of Rubisco. Rubisco is a hexadecamer of eight RbcL and eight RbcS subunits. The Rubisco complex has D4 symmetry. The SSUL-(RbcL)2-(RbcS)2 repeat units can have one of two orientations (up or down). Thus Rubisco complexes saturated with SSUL domains can have four different configurations (uuuu, uuud, uudd, udud). In reality, some SSUL binding sites are probably left unoccupied. In addition, the AAA domains of Rca (residues 2-291) in the hexameric complex may interact with Rubisco, employing different contacts (related entry). The network is formed by flexible linkers connecting the SSUL domains in Rca, which then interlink Rubisco hexadecamers.
  • 569 kDa, 20 ポリマー
  • Omokage検索でこの集合体の類似形状データを探す (詳細)
分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)568,68920
ポリマ－568,68920
非ポリマー00
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation3

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要素

#1: タンパク質 Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase / RuBisCO activase


分子量: 10266.549 Da / 分子数: 1 / 断片: SSUL domain / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Nostoc sp. (strain PCC 7120 / SAG 25.82 / UTEX 2576) (バクテリア)
遺伝子: rca, alr1533 / プラスミド: pHUE / 発現宿主: Escherichia coli BL21 (大腸菌) / 参照: UniProt: P58555
#2: タンパク質 Ribulose bisphosphate carboxylase large chain / RuBisCO large subunit


分子量: 53112.125 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Nostoc sp. (strain PCC 7120 / SAG 25.82 / UTEX 2576) (バクテリア)
遺伝子: cbbL, rbc, rbcA, rbcL, alr1524 / プラスミド: pET11a-NosGroSEL-H6ubi-NosLS / 細胞株 (発現宿主): STAR / 発現宿主: Escherichia coli BL21 (大腸菌)
参照: UniProt: P00879, リブロース1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ
#3: タンパク質 Ribulose bisphosphate carboxylase small chain / RuBisCO small subunit


分子量: 12840.725 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Nostoc sp. (strain PCC 7120 / SAG 25.82 / UTEX 2576) (バクテリア)
遺伝子: cbbS, rbcS, alr1526 / プラスミド: pET11a-NosGroSEL-H6ubi-NosLS / 細胞株 (発現宿主): STAR / 発現宿主: Escherichia coli BL21 (大腸菌)
参照: UniProt: P06514, リブロース1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来詳細
1Complex between Rubisco Activase small-subunit-like domain with Rubisco from Nostoc sp. (strain PCC7120)COMPLEXall0RECOMBINANT
2SSUL domain of Rca, part of the (Rca)6 hexamerCOMPLEX#11RECOMBINANT
3(RbcL)2(RbcS)2 unit of the (RbcL)8(RbcS)8 Rubisco complexCOMPLEX#2-#31RECOMBINANTThe (RbcL)8(RbcS)8 Rubisco complex has D4 symmetry. The (RbcL)2(RbcS)2 unit has two-fold roational symmetry.
分子量
IDEntity assembly-ID実験値
11NO
21NO
31NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
21Nostoc sp. PCC 7120 = FACHB-418 (バクテリア)103690
32Nostoc sp. PCC 7120 = FACHB-418 (バクテリア)103690
43Nostoc sp. PCC 7120 = FACHB-418 (バクテリア)103690
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID株プラスミド
21Escherichia coli BL21 (大腸菌)511693
32Escherichia coli BL21 (大腸菌)511693BL21 STAR pBAD33-EcGroSELpHUE
43Escherichia coli BL21 (大腸菌)511693BL21 STARpET11a-NosGroSEL-H6ubi-NosLS
緩衝液pH: 8.4
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
110 mMMalic acidリンゴ酸C4H6O51
220 mM2-ethanesulfonic acidC6H13NO4S1
320 mM2-Amino-2-hydroxymethyl-propane-1,3-diolC4H11NO31
450 mMPotassium chlorideKCl1
510 mMMagnesium chlorideMgCl21
65 mMDithiothreitolジチオトレイトールC4H10O2S21
試料濃度: 4.9 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: For Preparing the NosRca:Rubisco complex, NosRubisco (1.25 uM) was mixed with NosRca (15 uM).
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R2/1
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 95 % / 凍結前の試料温度: 298 K

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電子顕微鏡撮影

顕微鏡モデル: TFS GLACIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: SPOT SCAN
電子レンズモード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy
撮影平均露光時間: 12 sec. / 電子線照射量: 47 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1570 / 詳細: 40 frames per image

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1Gautomatch粒子像選択
2SerialEM画像取得
4CTFFIND4.1CTF補正
7UCSF Chimeraモデルフィッティング
9PHENIXモデル精密化
10RELION初期オイラー角割当
11RELION最終オイラー角割当
12RELION分類
13RELION３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 298336
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 8.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 32128 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT

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万見について

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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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万見 (Yorodumi)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 万見(Yorodumi)は、EMDB/PDB/SASBDBなどの構造データを閲覧するためのページです。
  • EM Navigatorの詳細ページの後継、Omokage検索のフロントエンドも兼ねています。

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 3つのデータバンクの比較 / 万見検索 / 2016年8月31日: 新しいEM Navigatorと万見 / 万見文献 / Jmol/JSmol / 機能・相同性情報 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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