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タイトルIntrinsically disordered CsoS2 acts as a general molecular thread for α-carboxysome shell assembly.
ジャーナル・号・ページNat Commun, Vol. 14, Issue 1, Page 5512, Year 2023
掲載日2023年9月7日
著者Tao Ni / Qiuyao Jiang / Pei Cing Ng / Juan Shen / Hao Dou / Yanan Zhu / Julika Radecke / Gregory F Dykes / Fang Huang / Lu-Ning Liu / Peijun Zhang /
PubMed 要旨Carboxysomes are a paradigm of self-assembling proteinaceous organelles found in nature, offering compartmentalisation of enzymes and pathways to enhance carbon fixation. In α-carboxysomes, the ...Carboxysomes are a paradigm of self-assembling proteinaceous organelles found in nature, offering compartmentalisation of enzymes and pathways to enhance carbon fixation. In α-carboxysomes, the disordered linker protein CsoS2 plays an essential role in carboxysome assembly and Rubisco encapsulation. Its mechanism of action, however, is not fully understood. Here we synthetically engineer α-carboxysome shells using minimal shell components and determine cryoEM structures of these to decipher the principle of shell assembly and encapsulation. The structures reveal that the intrinsically disordered CsoS2 C-terminus is well-structured and acts as a universal "molecular thread" stitching through multiple shell protein interfaces. We further uncover in CsoS2 a highly conserved repetitive key interaction motif, [IV]TG, which is critical to the shell assembly and architecture. Our study provides a general mechanism for the CsoS2-governed carboxysome shell assembly and cargo encapsulation and further advances synthetic engineering of carboxysomes for diverse biotechnological applications.
リンクNat Commun / PubMed:37679318 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度1.86 - 3.54 Å
構造データ

EMDB-15595: cryo-EM structure of carboxysomal mini-shell: oblate structure from C1 construct (T=7 Q=6)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.17 Å

EMDB-15611: cryo-EM structure of carboxysomal mini-shell: icosahedral assembly from C2 construct (T=4)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.26 Å

EMDB-15719: cryo-EM structure of carboxysome mini-shell: icosahedral structure from C1 construct (T=4)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.02 Å

EMDB-15720: cryo-EM structure of carboxysome mini-shell: icosahedral structure from C1 construct (T=7)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.29 Å

EMDB-15722: cryo-EM structure of carboxysome mini-shell: icosahedral structure from C1 construct (T=9)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.04 Å

EMDB-15723: cryo-EM structure of carboxysomal mini-shell: prolate structure from C1 construct (T=4 Q=6)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.65 Å

EMDB-15724: cryo-EM structure of carboxysomal mini-shell: prolate structure from C1 construct (T=4 Q=6) form 2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.69 Å

EMDB-15758: cryo-EM structure of carboxysomal mini-shell: icosahedral assembly from C3 construct (T=4)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.39 Å

EMDB-15759: cryo-EM structure of carboxysomal mini-shell: icosahedral assembly from C3 construct (T=4-P)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.28 Å

EMDB-15760: cryo-EM structure of carboxysomal mini-shell: icosahedral assembly from C3 construct (T=3)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.31 Å

EMDB-15761: cryo-EM structure of carboxysomal mini-shell: icosahedral assembly from C3 construct (T=3-P)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.68 Å

EMDB-15762: cryo-EM structure of carboxysomal mini-shell: icosahedral assembly from C1 ITG mutant construct (T=4)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.65 Å

EMDB-15792: cryo-EM structure of carboxysomal mini-shell: icosahedral assembly from CsoS4A-1A (T=4)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.54 Å

15798

8b0y

EMDB-15798, PDB-8b0y:
cryo-EM structure of carboxysomal mini-shell: icosahedral assembly from CsoS4A/1A co-expression (T = 3)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.79 Å

15799

8b11

EMDB-15799, PDB-8b11:
cryo-EM structure of carboxysomal mini-shell: icosahedral assembly from CsoS4A/1A and CsoS2 co-expression (T = 4)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.52 Å

15801

8b12

EMDB-15801, PDB-8b12:
cryo-EM structure of carboxysomal mini-shell: icosahedral assembly from CsoS4A/1A and CsoS2 co-expression (T = 9)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 1.86 Å

EMDB-15834: cryo-EM structure of carboxysomal mini-shell: icosahedral assembly from C1 ITG mutant construct (T=3)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.22 Å

化合物

ChemComp-HOH:
WATER

由来
  • halothiobacillus neapolitanus (紅色硫黄細菌)
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN / carboxysome / shell / icosahedral symmetry

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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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