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Structure paper

タイトルRubisco kinetic acclimation at the holoenzyme level.
ジャーナル・号・ページProc Natl Acad Sci U S A, Vol. 123, Issue 16, Page e2519914123, Year 2026
掲載日2026年4月21日
著者Bryce Askey / Maddie Ceminsky / Elena Scott / Yongsheng Wang / Zhen Guo Oh / Stavros Azinas / Arthur Laganowsky / Laura Helen Gunn /
PubMed 要旨In plants, the CO-fixing enzyme Rubisco is hexadecameric, with each mature holoenzyme containing eight small subunits (SSus). Many plants express multiple SSus and vary their expression in response ...In plants, the CO-fixing enzyme Rubisco is hexadecameric, with each mature holoenzyme containing eight small subunits (SSus). Many plants express multiple SSus and vary their expression in response to environmental cues. Previous work indicates that this may allow fine-tuning of Rubisco's performance in a variable environment (i.e., kinetic acclimation). Despite SSu pools being heterogeneous and dynamic, nearly no evidence exists for holoenzyme-level heterogeneity. Here, we characterized the structural and kinetic plasticity of Rubisco. We first established that SSu-heterogeneous Rubisco exists in and quantified the prevalence of heterogeneity. We found SSu-heterogeneous Rubisco to make up over half of the Rubisco pool when heterologously expressed. This Rubisco contained at least four unique SSu ratios, indicating a variety of holoenzyme arrangements are possible. We then tested the kinetic effect of different SSus and found heterogeneity to have an antagonistic effect on substrate and inhibitor affinity. Kinetic differences between the SSus correlated with changes in local flexibility, and cryo-EM analysis illustrated a structural mechanism through which SSus may influence catalysis. Our kinetic and structural findings align with the hypothesized role of SSus in kinetic acclimation, as we observed the warm temperature-expressed SSu of to confer a stabilizing effect to the active site relative to the cool temperature-expressed SSu. This increase in stability manifested as a reduction in flexibility and increase in substrate affinity, indicating that fine-tuning of local stability may underlie Rubisco kinetic acclimation.
リンクProc Natl Acad Sci U S A / PubMed:41984832 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.2 - 2.48 Å
構造データ

48648

9mur

EMDB-48648, PDB-9mur:
Cryo-EM structure of Rubisco from Arabidopsis thaliana with the 2B small subunit isoform
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.48 Å

48847

9n37

EMDB-48847, PDB-9n37:
Cryo-EM structure of Rubisco from Arabidopsis thaliana with the 1A small subunit isoform
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.2 Å

化合物

ChemComp-MG:
Unknown entry

由来
  • arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
キーワードPHOTOSYNTHESIS / carboxylase / oxygenase / TIM barrel

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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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