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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-12697 | |||||||||
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タイトル | Structure of a Minimal Photosystem I | |||||||||
マップデータ | ||||||||||
試料 |
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キーワード | Photosystem I / excitation energy transfer / cyanobacteria / minimal structure / PHOTOSYNTHESIS | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 photosystem I reaction center / photosystem I / photosynthetic electron transport in photosystem I / photosystem I / chlorophyll binding / plasma membrane-derived thylakoid membrane / photosynthesis / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / electron transfer activity / oxidoreductase activity ...photosystem I reaction center / photosystem I / photosynthetic electron transport in photosystem I / photosystem I / chlorophyll binding / plasma membrane-derived thylakoid membrane / photosynthesis / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / electron transfer activity / oxidoreductase activity / magnesium ion binding / metal ion binding / plasma membrane 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Synechocystis sp. (strain PCC 6803 / Kazusa) (バクテリア) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 4.31 Å | |||||||||
データ登録者 | Nelson N / Caspy I | |||||||||
資金援助 | イスラエル, 1件
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引用 | ジャーナル: J Am Chem Soc / 年: 2021 タイトル: Two-Dimensional Electronic Spectroscopy of a Minimal Photosystem I Complex Reveals the Rate of Primary Charge Separation. 著者: Parveen Akhtar / Ido Caspy / Paweł J Nowakowski / Tirupathi Malavath / Nathan Nelson / Howe-Siang Tan / Petar H Lambrev / 要旨: Photosystem I (PSI), found in all oxygenic photosynthetic organisms, uses solar energy to drive electron transport with nearly 100% quantum efficiency, thanks to fast energy transfer among antenna ...Photosystem I (PSI), found in all oxygenic photosynthetic organisms, uses solar energy to drive electron transport with nearly 100% quantum efficiency, thanks to fast energy transfer among antenna chlorophylls and charge separation in the reaction center. There is no complete consensus regarding the kinetics of the elementary steps involved in the overall trapping, especially the rate of primary charge separation. In this work, we employed two-dimensional coherent electronic spectroscopy to follow the dynamics of energy and electron transfer in a monomeric PSI complex from PCC 6803, containing only subunits A-E, K, and M, at 77 K. We also determined the structure of the complex to 4.3 Å resolution by cryoelectron microscopy with refinements to 2.5 Å. We applied structure-based modeling using a combined Redfield-Förster theory to compute the excitation dynamics. The absorptive 2D electronic spectra revealed fast excitonic/vibronic relaxation on time scales of 50-100 fs from the high-energy side of the absorption spectrum. Antenna excitations were funneled within 1 ps to a small pool of chlorophylls absorbing around 687 nm, thereafter decaying with 4-20 ps lifetimes, independently of excitation wavelength. Redfield-Förster energy transfer computations showed that the kinetics is limited by transfer from these red-shifted pigments. The rate of primary charge separation, upon direct excitation of the reaction center, was determined to be 1.2-1.5 ps. This result implies activationless electron transfer in PSI. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | EMマップ: SurfViewMolmilJmol/JSmol |
添付画像 |
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_12697.map.gz | 78.3 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-12697-v30.xml emd-12697.xml | 19.6 KB 19.6 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_12697_fsc.xml | 10.1 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_12697.png | 66.7 KB | ||
Filedesc metadata | emd-12697.cif.gz | 7 KB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-12697 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-12697 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_12697_validation.pdf.gz | 640.4 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_12697_full_validation.pdf.gz | 640 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_12697_validation.xml.gz | 10.9 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_12697_validation.cif.gz | 14.5 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-12697 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-12697 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_12697.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 83.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 0.8328 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
-試料の構成要素
+全体 : Minimal Photosystem I
+超分子 #1: Minimal Photosystem I
+分子 #1: Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein A1
+分子 #2: Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein A2
+分子 #3: Photosystem I iron-sulfur center
+分子 #4: Photosystem I reaction center subunit II
+分子 #5: Photosystem I reaction center subunit IV
+分子 #6: Photosystem I reaction center subunit PsaK 2
+分子 #7: Photosystem I reaction center subunit XII
+分子 #8: CHLOROPHYLL A
+分子 #9: PHYLLOQUINONE
+分子 #10: BETA-CAROTENE
+分子 #11: 1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE
+分子 #12: 1,2-DISTEAROYL-MONOGALACTOSYL-DIGLYCERIDE
+分子 #13: IRON/SULFUR CLUSTER
+分子 #14: beta,beta-caroten-4-one
+分子 #15: 1,2-DI-O-ACYL-3-O-[6-DEOXY-6-SULFO-ALPHA-D-GLUCOPYRANOSYL]-SN-GLYCEROL
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
緩衝液 | pH: 6.5 |
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凍結 | 凍結剤: ETHANE |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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特殊光学系 | 位相板: VOLTA PHASE PLATE |
撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 実像数: 2493 / 平均電子線量: 43.6 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |