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タイトルStructural and quantum chemical basis for OCP-mediated quenching of phycobilisomes.
ジャーナル・号・ページSci Adv, Vol. 10, Issue 14, Page eadk7535, Year 2024
掲載日2024年4月5日
著者Paul V Sauer / Lorenzo Cupellini / Markus Sutter / Mattia Bondanza / María Agustina Domínguez Martin / Henning Kirst / David Bína / Adrian Fujiet Koh / Abhay Kotecha / Basil J Greber / Eva Nogales / Tomáš Polívka / Benedetta Mennucci / Cheryl A Kerfeld /
PubMed 要旨Cyanobacteria use large antenna complexes called phycobilisomes (PBSs) for light harvesting. However, intense light triggers non-photochemical quenching, where the orange carotenoid protein (OCP) ...Cyanobacteria use large antenna complexes called phycobilisomes (PBSs) for light harvesting. However, intense light triggers non-photochemical quenching, where the orange carotenoid protein (OCP) binds to PBS, dissipating excess energy as heat. The mechanism of efficiently transferring energy from phycocyanobilins in PBS to canthaxanthin in OCP remains insufficiently understood. Using cryo-electron microscopy, we unveiled the OCP-PBS complex structure at 1.6- to 2.1-angstrom resolution, showcasing its inherent flexibility. Using multiscale quantum chemistry, we disclosed the quenching mechanism. Identifying key protein residues, we clarified how canthaxanthin's transition dipole moment in its lowest-energy dark state becomes large enough for efficient energy transfer from phycocyanobilins. Our energy transfer model offers a detailed understanding of the atomic determinants of light harvesting regulation and antenna architecture in cyanobacteria.
リンクSci Adv / PubMed:38578996 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度1.63 - 2.2 Å
構造データ

41434

8to2

EMDB-41434, PDB-8to2:
Bottom cylinder of high-resolution phycobilisome quenched by OCP (local refinement)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.0 Å

41435

8to5

EMDB-41435, PDB-8to5:
Central rod disk in C1 symmetry of high-resolution phycobilisome quenched by OCP (local refinement)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 1.87 Å

EMDB-41436: Central rod disk in D3 symmetry of high-resolution phycobilisome quenched by OCP (local refinement)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 1.63 Å

EMDB-41463: Synechocystis PCC 6803 Phycobilisome quenched by OCP, high resolution
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.2 Å

41475

8tpj

EMDB-41475, PDB-8tpj:
Top cylinder bound to OCP from high-resolution phycobilisome quenched by OCP (local refinement)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.1 Å

41585

8tro

EMDB-41585, PDB-8tro:
Rod from high-resolution phycobilisome quenched by OCP (local refinement)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 1.9 Å

化合物

ChemComp-CYC:
PHYCOCYANOBILIN

ChemComp-45D:
beta,beta-carotene-4,4'-dione / カンタキサンチン

ChemComp-HOH:
WATER

由来
  • Synechocystis sp. (strain PCC 6803 / Kazusa) (バクテリア)
  • synechocystis sp. pcc 6803 (バクテリア)
キーワードPHOTOSYNTHESIS / Complex / light harvesting / pigment

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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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  • Pubmedのデータを利用しています

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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