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タイトルRubisco condensate formation by CcmM in β-carboxysome biogenesis.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 566, Issue 7742, Page 131-135, Year 2019
掲載日2019年1月23日
著者H Wang / X Yan / H Aigner / A Bracher / N D Nguyen / W Y Hee / B M Long / G D Price / F U Hartl / M Hayer-Hartl /
PubMed 要旨Cells use compartmentalization of enzymes as a strategy to regulate metabolic pathways and increase their efficiency. The α- and β-carboxysomes of cyanobacteria contain ribulose-1,5-bisphosphate ...Cells use compartmentalization of enzymes as a strategy to regulate metabolic pathways and increase their efficiency. The α- and β-carboxysomes of cyanobacteria contain ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco)-a complex of eight large (RbcL) and eight small (RbcS) subunits-and carbonic anhydrase. As HCO can diffuse through the proteinaceous carboxysome shell but CO cannot, carbonic anhydrase generates high concentrations of CO for carbon fixation by Rubisco. The shell also prevents access to reducing agents, generating an oxidizing environment. The formation of β-carboxysomes involves the aggregation of Rubisco by the protein CcmM, which exists in two forms: full-length CcmM (M58 in Synechococcus elongatus PCC7942), which contains a carbonic anhydrase-like domain followed by three Rubisco small subunit-like (SSUL) modules connected by flexible linkers; and M35, which lacks the carbonic anhydrase-like domain. It has long been speculated that the SSUL modules interact with Rubisco by replacing RbcS. Here we have reconstituted the Rubisco-CcmM complex and solved its structure. Contrary to expectation, the SSUL modules do not replace RbcS, but bind close to the equatorial region of Rubisco between RbcL dimers, linking Rubisco molecules and inducing phase separation into a liquid-like matrix. Disulfide bond formation in SSUL increases the network flexibility and is required for carboxysome function in vivo. Notably, the formation of the liquid-like condensate of Rubisco is mediated by dynamic interactions with the SSUL domains, rather than by low-complexity sequences, which typically mediate liquid-liquid phase separation in eukaryotes. Indeed, within the pyrenoids of eukaryotic algae, the functional homologues of carboxysomes, Rubisco adopts a liquid-like state by interacting with the intrinsically disordered protein EPYC1. Understanding carboxysome biogenesis will be important for efforts to engineer CO-concentrating mechanisms in plants.
リンクNature / PubMed:30675061
手法EM (単粒子) / X線回折
解像度1.2 - 2.78 Å
構造データ

0180

6hbc

EMDB-0180, PDB-6hbc:
Structure of the repeat unit in the network formed by CcmM and Rubisco from Synechococcus elongatus
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.78 Å

PDB-6hba:
Crystal Structure of the small subunit-like domain 1 of CcmM from Synechococcus elongatus (strain PCC 7942), thiol-oxidized form
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 1.65 Å

PDB-6hbb:
Crystal Structure of the small subunit-like domain 1 of CcmM from Synechococcus elongatus (strain PCC 7942)
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 1.2 Å

化合物

ChemComp-HOH:
WATER

ChemComp-SO4:
SULFATE ION / 硫酸ジアニオン

由来
  • Synechococcus elongatus PCC 7942 (バクテリア)
  • synechococcus elongatus (strain pcc 7942) (バクテリア)
キーワードPROTEIN BINDING / alpha-beta structure / Rubisco / Carboxysome / CcmM / M58 / M35 / SSUL domain

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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://pdbjlvh1.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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