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Structure paper

タイトルSingle-particle cryo-EM analysis of the shell architecture and internal organization of an intact α-carboxysome.
ジャーナル・号・ページStructure, Vol. 31, Issue 6, Page 677-688.e4, Year 2023
掲載日2023年6月1日
著者Sasha L Evans / Monsour M J Al-Hazeem / Daniel Mann / Nicolas Smetacek / Andrew J Beavil / Yaqi Sun / Taiyu Chen / Gregory F Dykes / Lu-Ning Liu / Julien R C Bergeron /
PubMed 要旨Carboxysomes are proteinaceous bacterial microcompartments that sequester the key enzymes for carbon fixation in cyanobacteria and some proteobacteria. They consist of a virus-like icosahedral shell, ...Carboxysomes are proteinaceous bacterial microcompartments that sequester the key enzymes for carbon fixation in cyanobacteria and some proteobacteria. They consist of a virus-like icosahedral shell, encapsulating several enzymes, including ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (RuBisCO), responsible for the first step of the Calvin-Benson-Bassham cycle. Despite their significance in carbon fixation and great bioengineering potentials, the structural understanding of native carboxysomes is currently limited to low-resolution studies. Here, we report the characterization of a native α-carboxysome from a marine cyanobacterium by single-particle cryoelectron microscopy (cryo-EM). We have determined the structure of its RuBisCO enzyme, and obtained low-resolution maps of its icosahedral shell, and of its concentric interior organization. Using integrative modeling approaches, we have proposed a complete atomic model of an intact carboxysome, providing insight into its organization and assembly. This is critical for a better understanding of the carbon fixation mechanism and toward repurposing carboxysomes in synthetic biology for biotechnological applications.
リンクStructure / PubMed:37015227 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.87 - 20.0 Å
構造データ

EMDB-14376: Cryo-EM structure of the Cyanobium sp. PCC 7001 RuBisCO enzyme at 3.8 A resolution with C1 symmetry
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.8 Å

EMDB-14377: Cryo-EM structure of Cyanobium sp. PCC 7001 carboxysome shell
手法: EM (単粒子) / 解像度: 18.25 Å

EMDB-14379: Cryo-EM structure of an intact carboxysome - core layer
手法: EM (単粒子) / 解像度: 19.0 Å

EMDB-14380: Cryo-EM structure of the Cyanobium sp. PCC 7001 Carboxysome internal density outer layer
手法: EM (単粒子) / 解像度: 20.0 Å

EMDB-14381: Cryo-EM structure of the Cyanobium sp. PCC 7001 Carboxysome internal density middle layer
手法: EM (単粒子) / 解像度: 20.0 Å

14385

7yyo

EMDB-14385, PDB-7yyo:
Cryo-EM structure of an a-carboxysome RuBisCO enzyme at 2.9 A resolution
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.87 Å

PDB-8cmy:
Structure of the Cyanobium sp. PCC 7001 determined with C1 symmetry
手法: ELECTRON MICROSCOPY / 解像度: 3.79 Å

化合物

ChemComp-MG:
Unknown entry / マグネシウムジカチオン

ChemComp-CAP:
2-CARBOXYARABINITOL-1,5-DIPHOSPHATE / 2-カルボキシ-D-アラビニト-ル1,5-ビスりん酸

由来
  • Cyanobium sp. PCC 7001 (バクテリア)
  • cyanobium (バクテリア)
キーワードPHOTOSYNTHESIS (光合成) / Carboxysome (カルボキシソーム) / carbon fixation (炭素固定) / cyanobacteria (藍藻)

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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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  • EMDB/PDB/SASBDBのエントリから引用されている文献のデータベースです
  • 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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