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タイトルStructure and assembly of the α-carboxysome in the marine cyanobacterium Prochlorococcus.
ジャーナル・号・ページNat Plants, Vol. 10, Issue 4, Page 661-672, Year 2024
掲載日2024年4月8日
著者Rui-Qian Zhou / Yong-Liang Jiang / Haofu Li / Pu Hou / Wen-Wen Kong / Jia-Xin Deng / Yuxing Chen / Cong-Zhao Zhou / Qinglu Zeng /
PubMed 要旨Carboxysomes are bacterial microcompartments that encapsulate the enzymes RuBisCO and carbonic anhydrase in a proteinaceous shell to enhance the efficiency of photosynthetic carbon fixation. The self- ...Carboxysomes are bacterial microcompartments that encapsulate the enzymes RuBisCO and carbonic anhydrase in a proteinaceous shell to enhance the efficiency of photosynthetic carbon fixation. The self-assembly principles of the intact carboxysome remain elusive. Here we purified α-carboxysomes from Prochlorococcus and examined their intact structures using single-particle cryo-electron microscopy to solve the basic principles of their shell construction and internal RuBisCO organization. The 4.2 Å icosahedral-like shell structure reveals 24 CsoS1 hexamers on each facet and one CsoS4A pentamer at each vertex. RuBisCOs are organized into three concentric layers within the shell, consisting of 72, 32 and up to 4 RuBisCOs at the outer, middle and inner layers, respectively. We uniquely show how full-length and shorter forms of the scaffolding protein CsoS2 bind to the inner surface of the shell via repetitive motifs in the middle and C-terminal regions. Combined with previous reports, we propose a concomitant 'outside-in' assembly principle of α-carboxysomes: the inner surface of the self-assembled shell is reinforced by the middle and C-terminal motifs of the scaffolding protein, while the free N-terminal motifs cluster to recruit RuBisCO in concentric, three-layered spherical arrangements. These new insights into the coordinated assembly of α-carboxysomes may guide the rational design and repurposing of carboxysome structures for improving plant photosynthetic efficiency.
リンクNat Plants / PubMed:38589484
手法EM (単粒子)
解像度4.2 - 15.6 Å
構造データ

37902

8wxb

EMDB-37902, PDB-8wxb:
Cryo-EM structure of the alpha-carboxysome shell vertex from Prochlorococcus MED4
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.2 Å

EMDB-37903: Cryo-EM map of the intact alpha-carboxysome from Prochlorococcus MED4
手法: EM (単粒子) / 解像度: 7.5 Å

EMDB-38543: Cryo-EM map of the internal RuBisCOs in the alpha-carboxysome from Prochlorococcus MED4
手法: EM (単粒子) / 解像度: 15.6 Å

EMDB-38544: Cryo-EM map of the intact shell of alpha-carboxysome from Prochlorococcus MED4
手法: EM (単粒子) / 解像度: 6.3 Å

由来
  • prochlorococcus sp. med4 (バクテリア)
  • Prochlorococcus (バクテリア)
キーワードPHOTOSYNTHESIS / alpha-carboxysome / carbon fixation

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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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