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Structure paper

タイトルAssembly, selectivity, and compatibility of bacterial photosynthetic complexes from divergent species detected in a chimeric strain.
ジャーナル・号・ページBiochim Biophys Acta Bioenerg, Vol. 1867, Issue 2, Page 149584, Year 2026
掲載日2026年1月27日
著者Lu Wang / Yi-Hao Yan / Guang-Lei Wang / Xing-Yu Yue / Chen-Hui Qi / Mei-Juan Zou / Zheng-Yu Wang-Otomo / Michael T Madigan / Yueyong Xin / Long-Jiang Yu /
PubMed 要旨Photosynthetic complexes comprising light-harvesting (LH) and reaction center (RC) components are essential for biological energy conversion in photosynthesis. Assembly of these multi-protein ...Photosynthetic complexes comprising light-harvesting (LH) and reaction center (RC) components are essential for biological energy conversion in photosynthesis. Assembly of these multi-protein structures is a topic of great interest, and assembly mechanisms appear to reflect the evolutionary diversity of the particular phototrophic organism. Here we constructed a photosynthetic chimera expressing the Roseiflexus castenholzii LH and Rhodospirillum rubrum RC complexes in a photocomplex-deficient Rsp. rubrum mutant, and spectroscopy confirmed LH expression with absorption maxima at 878 and 801 nm. The chimeric strain grew slower phototrophically than wildtype but faster than a strain containing only the RC, indicating partial energy transfer from LH to RC. Cryo-EM structural analysis revealed that the Rfl. castenholzii LH independently assembled into a closed ring of 15 αβ heterodimers lacking carotenoids, resulting in a blue-shifted Q transition, while the Rsp. rubrum RC formed a separate complex with an RC:LH ratio of ∼17:1 instead of a typical 1:1. Structural differences, including the absence of two Rfl. castenholzii-specific small proteins, likely precluded formation of a conjoined LH-RC in the chimeric strain. These results reveal that distinct photocomplex assembly strategies exist in phylogenetically divergent species and underscore the modularity and adaptability of photosynthetic complexes, offering insights for artificial photosystem design.
リンクBiochim Biophys Acta Bioenerg / PubMed:41611047
手法EM (単粒子)
解像度2.28 - 2.74 Å
構造データ

62662

9kzg

EMDB-62662, PDB-9kzg:
Cryo-EM structure of the LH1 complex from Roseiflexus castenholzii
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.28 Å

62663

9kzh

EMDB-62663, PDB-9kzh:
Cryo-EM structure of the RC complex from Rhodospirillum rubrum
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.74 Å

化合物

ChemComp-07D:
Trans-Geranyl BACTERIOCHLOROPHYLL A

ChemComp-08I:
Trans-Geranyl BACTERIOPHEOPHYTIN A

ChemComp-U10:
UBIQUINONE-10

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-LMT:
DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE / 可溶化剤*YM

ChemComp-8K6:
Octadecane

ChemComp-PEF:
DI-PALMITOYL-3-SN-PHOSPHATIDYLETHANOLAMINE / リン脂質*YM

ChemComp-FE:
Unknown entry

ChemComp-CRT:
SPIRILLOXANTHIN

ChemComp-RQ0:
2-azanyl-5-[(2~{E},6~{E},8~{E},10~{E},12~{E},14~{E},18~{E},22~{E},26~{E},30~{E},34~{E})-3,7,11,15,19,23,27,31,35,39-decamethyltetraconta-2,6,8,10,12,14,18,22,26,30,34,38-dodecaenyl]-3-methoxy-6-methyl-cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione

ChemComp-CDL:
CARDIOLIPIN / リン脂質*YM

由来
  • roseiflexus castenholzii (バクテリア)
  • rhodospirillum rubrum (バクテリア)
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN / light harvesting / Roseiflexus castenholzii / photosynthesis / gene heterologous expression / Rhodospirillum rubrum

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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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万見文献

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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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