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タイトルMolecular principles of the assembly and construction of a carboxysome shell.
ジャーナル・号・ページSci Adv, Vol. 10, Issue 48, Page eadr4227, Year 2024
掲載日2024年11月29日
著者Peng Wang / Jianxun Li / Tianpei Li / Kang Li / Pei Cing Ng / Saimeng Wang / Vincent Chriscoli / Arnaud Basle / Jon Marles-Wright / Yu-Zhong Zhang / Lu-Ning Liu /
PubMed 要旨Intracellular compartmentalization enhances biological reactions, crucial for cellular function and survival. An example is the carboxysome, a bacterial microcompartment for CO fixation. The ...Intracellular compartmentalization enhances biological reactions, crucial for cellular function and survival. An example is the carboxysome, a bacterial microcompartment for CO fixation. The carboxysome uses a polyhedral protein shell made of hexamers, pentamers, and trimers to encapsulate Rubisco, increasing CO levels near Rubisco to enhance carboxylation. Despite their role in the global carbon cycle, the molecular mechanisms behind carboxysome shell assembly remain unclear. Here, we present a structural characterization of α-carboxysome shells generated from recombinant systems, which contain all shell proteins and the scaffolding protein CsoS2. Atomic-resolution cryo-electron microscopy of the shell assemblies, with a maximal size of 54 nm, unveil diverse assembly interfaces between shell proteins, detailed interactions of CsoS2 with shell proteins to drive shell assembly, and the formation of heterohexamers and heteropentamers by different shell protein paralogs, facilitating the assembly of larger empty shells. Our findings provide mechanistic insights into the construction principles of α-carboxysome shells and the role of CsoS2 in governing α-carboxysome assembly and functionality.
リンクSci Adv / PubMed:39612341 / PubMed Central
手法EM (単粒子) / X線回折
解像度1.8 - 3.04 Å
構造データ

39596

8yvc

EMDB-39596: cryo-EM structure of carboxysomal midi-shell:icosahedral assembly from CsoS4A/4B/1A/1B/1C/1D and CsoS2 C-terminal co-expression (T = 19)
PDB-8yvc: Cryo-EM structure of carboxysomal midi-shell:icosahedral assembly from CsoS4A/4B/1A/1B/1C/1D and CsoS2 C-terminal co-expression (T = 19)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.04 Å

39597

8yvd

EMDB-39597: cryo-EM structure of carboxysomal midi-shell: icosahedral assembly from CsoS4A/4B/1A/1B/1C/1D and CsoS2 C-terminal co-expression (T = 16)
PDB-8yvd: Cryo-EM structure of carboxysomal midi-shell: icosahedral assembly from CsoS4A/4B/1A/1B/1C/1D and CsoS2 C-terminal co-expression (T = 16)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.75 Å

39598

8yve

EMDB-39598, PDB-8yve:
cryo-EM structure of carboxysomal midi-shell: icosahedral assembly from CsoS4A/4B/1A/1B/1C/1D and CsoS2 C-terminal co-expression (T = 9)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.3 Å

39599

8yvf

EMDB-39599, PDB-8yvf:
cryo-EM structure of carboxysomal midi-shell: assembly from CsoS4A/4B/1A/1B/1C/1D and CsoS2 C-terminal co-expression (T=9 Q=12)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.99 Å

39601

8yvi

EMDB-39601: cryo-EM structure of carboxysomal midi-shell: icosahedral assembly from CsoS4A/4B/1A/1B/1C/1D and CsoS2 C-terminal co-expression (T = 13)
PDB-8yvi: Cryo-EM structure of carboxysomal midi-shell: icosahedral assembly from CsoS4A/4B/1A/1B/1C/1D and CsoS2 C-terminal co-expression (T = 13)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.93 Å

50109

9f0h

EMDB-50109, PDB-9f0h:
cryo-EM structure of carboxysomal mini-shell icosahedral assembly from co-expression of CsoS1C, CsoS4A, and CsoS2-C (T = 9)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 1.8 Å

PDB-8yxu:
Crystal structure of CsoS1A/B (modeled with CsoS1A)
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 2.1 Å

化合物

ChemComp-HOH:
WATER

ChemComp-MG:
Unknown entry

由来
  • halothiobacillus neapolitanus (紅色硫黄細菌)
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN / Carboxysome / shell / Icosahedron / mini-shell / Halothiobacillus neopolitanus

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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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