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タイトルCryo-EM structure of a plant photosystem II supercomplex with light-harvesting protein Lhcb8 and α-tocopherol.
ジャーナル・号・ページNat Plants, Vol. 9, Issue 8, Page 1359-1369, Year 2023
掲載日2023年8月7日
著者Monika Opatíková / Dmitry A Semchonok / David Kopečný / Petr Ilík / Pavel Pospíšil / Iva Ilíková / Pavel Roudnický / Sanja Ćavar Zeljković / Petr Tarkowski / Fotis L Kyrilis / Farzad Hamdi / Panagiotis L Kastritis / Roman Kouřil /
PubMed 要旨The heart of oxygenic photosynthesis is the water-splitting photosystem II (PSII), which forms supercomplexes with a variable amount of peripheral trimeric light-harvesting complexes (LHCII). Our ...The heart of oxygenic photosynthesis is the water-splitting photosystem II (PSII), which forms supercomplexes with a variable amount of peripheral trimeric light-harvesting complexes (LHCII). Our knowledge of the structure of green plant PSII supercomplex is based on findings obtained from several representatives of green algae and flowering plants; however, data from a non-flowering plant are currently missing. Here we report a cryo-electron microscopy structure of PSII supercomplex from spruce, a representative of non-flowering land plants, at 2.8 Å resolution. Compared with flowering plants, PSII supercomplex in spruce contains an additional Ycf12 subunit, Lhcb4 protein is replaced by Lhcb8, and trimeric LHCII is present as a homotrimer of Lhcb1. Unexpectedly, we have found α-tocopherol (α-Toc)/α-tocopherolquinone (α-TQ) at the boundary between the LHCII trimer and the inner antenna CP43. The molecule of α-Toc/α-TQ is located close to chlorophyll a614 of one of the Lhcb1 proteins and its chromanol/quinone head is exposed to the thylakoid lumen. The position of α-Toc in PSII supercomplex makes it an ideal candidate for the sensor of excessive light, as α-Toc can be oxidized to α-TQ by high-light-induced singlet oxygen at low lumenal pH. The molecule of α-TQ appears to shift slightly into the PSII supercomplex, which could trigger important structure-functional modifications in PSII supercomplex. Inspection of the previously reported cryo-electron microscopy maps of PSII supercomplexes indicates that α-Toc/α-TQ can be present at the same site also in PSII supercomplexes from flowering plants, but its identification in the previous studies has been hindered by insufficient resolution.
リンクNat Plants / PubMed:37550369
手法EM (単粒子)
解像度2.785 Å
構造データ

16389

8c29

EMDB-16389: Cryo-EM structure of photosystem II C2S2 supercomplex from Norway spruce (Picea babies) at 2.8 Angstrom resolution
PDB-8c29: Cryo-EM structure of photosystem II C2S2 supercomplex from Norway spruce (Picea abies) at 2.8 Angstrom resolution
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.785 Å

化合物

ChemComp-FE2:
Unknown entry

ChemComp-CLA:
CHLOROPHYLL A / クロロフィルa

ChemComp-PHO:
PHEOPHYTIN A / 132α-(メトキシカルボニル)-31,32-ジデヒ(以下略) / フェオフィチン

ChemComp-BCR:
BETA-CAROTENE / β-カロチン / Β-カロテン

ChemComp-SQD:
1,2-DI-O-ACYL-3-O-[6-DEOXY-6-SULFO-ALPHA-D-GLUCOPYRANOSYL]-SN-GLYCEROL / (2S)-1-O,2-O-ジパルミトイル-3-O-(6-スルホ-6-デオキシ-α-D-グルコピラノシル)グリセロ-ル

ChemComp-LMG:
1,2-DISTEAROYL-MONOGALACTOSYL-DIGLYCERIDE

ChemComp-3PH:
1,2-DIACYL-GLYCEROL-3-SN-PHOSPHATE / ジステアロイルホスファチジン酸 / ホスファチジン酸

ChemComp-PL9:
2,3-DIMETHYL-5-(3,7,11,15,19,23,27,31,35-NONAMETHYL-2,6,10,14,18,22,26,30,34-HEXATRIACONTANONAENYL-2,5-CYCLOHEXADIENE-1,4-DIONE-2,3-DIMETHYL-5-SOLANESYL-1,4-BENZOQUINONE / プラストキノン

ChemComp-LHG:
1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE / ジパルミトイルホスファチジルグリセロ-ル / リン脂質*YM / Phosphatidylglycerol

ChemComp-LNL:
ALPHA-LINOLENIC ACID / リノレン酸 / Alpha-Linolenic acid

ChemComp-PAM:
PALMITOLEIC ACID / パルミトレイン酸 / パルミトレイン酸

ChemComp-DGD:
DIGALACTOSYL DIACYL GLYCEROL (DGDG)

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

ChemComp-VIV:
(2R)-2,5,7,8-TETRAMETHYL-2-[(4R,8R)-4,8,12-TRIMETHYLTRIDECYL]CHROMAN-6-OL / α-トコフェロ-ル / Α-Tocopherol

ChemComp-BCT:
BICARBONATE ION / 炭酸水素アニオン / pH緩衝剤*YM / 炭酸水素塩

ChemComp-DGA:
DIACYL GLYCEROL / 1-O,2-O-ジステアロイル-L-グリセロ-ル / ジアシルグリセロール

ChemComp-HEM:
PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / Heme B

ChemComp-CHL:
CHLOROPHYLL B / Chlorophyll b

ChemComp-LUT:
(3R,3'R,6S)-4,5-DIDEHYDRO-5,6-DIHYDRO-BETA,BETA-CAROTENE-3,3'-DIOL / ルテイン

ChemComp-NEX:
(1R,3R)-6-{(3E,5E,7E,9E,11E,13E,15E,17E)-18-[(1S,4R,6R)-4-HYDROXY-2,2,6-TRIMETHYL-7-OXABICYCLO[4.1.0]HEPT-1-YL]-3,7,12,16-TETRAMETHYLOCTADECA-1,3,5,7,9,11,13,15,17-NONAENYLIDENE}-1,5,5-TRIMETHYLCYCLOHEXANE-1,3-DIOL

ChemComp-XAT:
(3S,5R,6S,3'S,5'R,6'S)-5,6,5',6'-DIEPOXY-5,6,5',6'- TETRAHYDRO-BETA,BETA-CAROTENE-3,3'-DIOL / 13-cis-ビオラキサンチン / ビオラキサンチン

ChemComp-HOH:
WATER / 水

由来
  • picea abies (ドイツトウヒ)
キーワードMEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質) / Membrane protein complex (生体膜) / Photosynthesis (光合成) / Photosystem / Gymnosperm (裸子植物)

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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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