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タイトルCryo-EM structure of the spinach cytochrome bf complex at 3.6 Å resolution.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 575, Issue 7783, Page 535-539, Year 2019
掲載日2019年11月13日
著者Lorna A Malone / Pu Qian / Guy E Mayneord / Andrew Hitchcock / David A Farmer / Rebecca F Thompson / David J K Swainsbury / Neil A Ranson / C Neil Hunter / Matthew P Johnson /
PubMed 要旨The cytochrome b f (cytb f ) complex has a central role in oxygenic photosynthesis, linking electron transfer between photosystems I and II and converting solar energy into a transmembrane ...The cytochrome b f (cytb f ) complex has a central role in oxygenic photosynthesis, linking electron transfer between photosystems I and II and converting solar energy into a transmembrane proton gradient for ATP synthesis. Electron transfer within cytb f occurs via the quinol (Q) cycle, which catalyses the oxidation of plastoquinol (PQH) and the reduction of both plastocyanin (PC) and plastoquinone (PQ) at two separate sites via electron bifurcation. In higher plants, cytb f also acts as a redox-sensing hub, pivotal to the regulation of light harvesting and cyclic electron transfer that protect against metabolic and environmental stresses. Here we present a 3.6 Å resolution cryo-electron microscopy (cryo-EM) structure of the dimeric cytb f complex from spinach, which reveals the structural basis for operation of the Q cycle and its redox-sensing function. The complex contains up to three natively bound PQ molecules. The first, PQ1, is located in one cytb f monomer near the PQ oxidation site (Q) adjacent to haem b and chlorophyll a. Two conformations of the chlorophyll a phytyl tail were resolved, one that prevents access to the Q site and another that permits it, supporting a gating function for the chlorophyll a involved in redox sensing. PQ2 straddles the intermonomer cavity, partially obstructing the PQ reduction site (Q) on the PQ1 side and committing the electron transfer network to turnover at the occupied Q site in the neighbouring monomer. A conformational switch involving the haem c propionate promotes two-electron, two-proton reduction at the Q site and avoids formation of the reactive intermediate semiquinone. The location of a tentatively assigned third PQ molecule is consistent with a transition between the Q and Q sites in opposite monomers during the Q cycle. The spinach cytb f structure therefore provides new insights into how the complex fulfils its catalytic and regulatory roles in photosynthesis.
リンクNature / PubMed:31723268
手法EM (単粒子)
解像度3.58 Å
構造データ

4981

6rqf

EMDB-4981, PDB-6rqf:
3.6 Angstrom cryo-EM structure of the dimeric cytochrome b6f complex from Spinacia oleracea with natively bound thylakoid lipids and plastoquinone molecules
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.58 Å

化合物

ChemComp-HEM:
PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE

ChemComp-HEC:
HEME C

ChemComp-CLA:
CHLOROPHYLL A

ChemComp-BCR:
BETA-CAROTENE / β-カロチン

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

ChemComp-6PL:
(4S,7R)-4-HYDROXY-N,N,N-TRIMETHYL-9-OXO-7-[(PALMITOYLOXY)METHYL]-3,5,8-TRIOXA-4-PHOSPHAHEXACOSAN-1-AMINIUM 4-OXIDE / O-(1-O-パルミトイル-2-O-ステアロイル-L-グリセロ-3-ホスホ)コリン / リン脂質*YM

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

ChemComp-PGV:
(1R)-2-{[{[(2S)-2,3-DIHYDROXYPROPYL]OXY}(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(PALMITOYLOXY)METHYL]ETHYL (11E)-OCTADEC-11-ENOATE / リン脂質*YM

ChemComp-FES:
FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER

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

由来
  • spinacia oleracea (ホウレンソウ)
  • Spinach (ホウレンソウ)
キーワードPHOTOSYNTHESIS / Plastoquinol-plastocyanin oxido-reductase Cytochrome b6f Photosynthesis Electron transport

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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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