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- EMDB-13307: Cryo-EM structure of light harvesting complex 2 from Rba. sphaeroides. -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-13307
タイトルCryo-EM structure of light harvesting complex 2 from Rba. sphaeroides.
マップデータA light harvesting complex 2 (LH2) from photosynthetic bacterium of Rba. spheroids.
試料
  • 複合体: Light harvesting complex 2
    • タンパク質・ペプチド: Light-harvesting protein B-800/850 alpha chain
    • タンパク質・ペプチド: Light-harvesting protein B-800/850 beta chain
  • リガンド: BACTERIOCHLOROPHYLL A
  • リガンド: SPHEROIDENE
  • リガンド: LAURYL DIMETHYLAMINE-N-OXIDE
  • リガンド: CALCIUM ION
  • リガンド: water
キーワードPhotosynthesis / Purple bacteria / Light harvesting complex 2 / LH2 / Membrane protein / Cryo-EM.
機能・相同性
機能・相同性情報


organelle inner membrane / plasma membrane light-harvesting complex / bacteriochlorophyll binding / photosynthesis, light reaction / metal ion binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Antenna complex, beta subunit, conserved site / Antenna complexes beta subunits signature. / Antenna complex, alpha subunit / Antenna complex, alpha subunit conserved site / Antenna complexes alpha subunits signature. / Antenna complex, alpha/beta subunit / Light-harvesting protein B beta chain / Antenna complex, beta domain superfamily / Antenna complex alpha/beta subunit / Light-harvesting complex
類似検索 - ドメイン・相同性
Light-harvesting protein B-800/850 alpha chain / Light-harvesting protein B-800/850 beta chain
類似検索 - 構成要素
生物種Cereibacter sphaeroides 2.4.1 (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: 2.1 Å
データ登録者Qian P / Swainsbury DJK
資金援助 英国, 1件
OrganizationGrant number国
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)BB/M000265/1 英国
引用ジャーナル: Biochemistry / 年: 2021
タイトル: Cryo-EM Structure of the Light-Harvesting 2 Complex at 2.1 Å.
著者: Pu Qian / David J K Swainsbury / Tristan I Croll / Pablo Castro-Hartmann / Giorgio Divitini / Kasim Sader / C Neil Hunter /
要旨: Light-harvesting 2 (LH2) antenna complexes augment the collection of solar energy in many phototrophic bacteria. Despite its frequent role as a model for such complexes, there has been no three- ...Light-harvesting 2 (LH2) antenna complexes augment the collection of solar energy in many phototrophic bacteria. Despite its frequent role as a model for such complexes, there has been no three-dimensional (3D) structure available for the LH2 from the purple phototroph . We used cryo-electron microscopy (cryo-EM) to determine the 2.1 Å resolution structure of this LH2 antenna, which is a cylindrical assembly of nine αβ heterodimer subunits, each of which binds three bacteriochlorophyll (BChl) molecules and one carotenoid. The high resolution of this structure reveals all of the interpigment and pigment-protein interactions that promote the assembly and energy-transfer properties of this complex. Near the cytoplasmic face of the complex there is a ring of nine BChls, which absorb maximally at 800 nm and are designated as B800; each B800 is coordinated by the N-terminal carboxymethionine of LH2-α, part of a network of interactions with nearby residues on both LH2-α and LH2-β and with the carotenoid. Nine carotenoids, which are spheroidene in the strain we analyzed, snake through the complex, traversing the membrane and interacting with a ring of 18 BChls situated toward the periplasmic side of the complex. Hydrogen bonds with C-terminal aromatic residues modify the absorption of these pigments, which are red-shifted to 850 nm. Overlaps between the macrocycles of the B850 BChls ensure rapid transfer of excitation energy around this ring of pigments, which act as the donors of energy to neighboring LH2 and reaction center light-harvesting 1 (RC-LH1) complexes.
履歴
登録2021年8月2日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年11月24日-
マップ公開2021年11月24日-
更新2024年11月20日-
現状2024年11月20日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.0305
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.0305
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-7pbw
  • 表面レベル: 0.0305
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 単純化した表面モデル + あてはめた原子モデル
  • 原子モデルPDB-7pbw
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_13307.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_13307.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 209.3 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈A light harvesting complex 2 (LH2) from photosynthetic bacterium of Rba. spheroids.
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.66 Å/pix.
x 380 pix.
= 250.8 Å		0.66 Å/pix.
x 380 pix.
= 250.8 Å		0.66 Å/pix.
x 380 pix.
= 250.8 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.66 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.0305 / ムービー #1: 0.0305
最小 - 最大-0.09768547 - 0.1575623
平均 (標準偏差)0.000076245386 (±0.0035594495)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ380380380
Spacing380380380
セルA=B=C: 250.8 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.660.660.66
M x/y/z380380380
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z250.800250.800250.800
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ260260260
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS380380380
D min/max/mean-0.0980.1580.000

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Light harvesting complex 2

全体名称: Light harvesting complex 2
要素
  • 複合体: Light harvesting complex 2
    • タンパク質・ペプチド: Light-harvesting protein B-800/850 alpha chain
    • タンパク質・ペプチド: Light-harvesting protein B-800/850 beta chain
  • リガンド: BACTERIOCHLOROPHYLL A
  • リガンド: SPHEROIDENE
  • リガンド: LAURYL DIMETHYLAMINE-N-OXIDE
  • リガンド: CALCIUM ION
  • リガンド: water

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超分子 #1: Light harvesting complex 2

超分子名称: Light harvesting complex 2 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Cereibacter sphaeroides 2.4.1 (バクテリア)
分子量理論値: 123.7 KDa

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分子 #1: Light-harvesting protein B-800/850 alpha chain

分子名称: Light-harvesting protein B-800/850 alpha chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 9 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Cereibacter sphaeroides 2.4.1 (バクテリア)
分子量理論値: 5.275187 KDa
配列文字列:
(CXM)TNGKIWLVV KPTVGVPLFL SAAVIASVVI HAAVLTTTTW LPAYYQGSAA

UniProtKB: Light-harvesting protein B-800/850 alpha chain

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分子 #2: Light-harvesting protein B-800/850 beta chain

分子名称: Light-harvesting protein B-800/850 beta chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 9 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Cereibacter sphaeroides 2.4.1 (バクテリア)
分子量理論値: 4.99084 KDa
配列文字列:
LNKVWPSGLT VAEAEEVHKQ LILGTRVFGG MALIAHFLAA AATPWLG

UniProtKB: Light-harvesting protein B-800/850 beta chain

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分子 #3: BACTERIOCHLOROPHYLL A

分子名称: BACTERIOCHLOROPHYLL A / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 27 / 式: BCL
分子量理論値: 911.504 Da
Chemical component information

ChemComp-BCL:
BACTERIOCHLOROPHYLL A

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分子 #4: SPHEROIDENE

分子名称: SPHEROIDENE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 9 / 式: 7OT
分子量理論値: 568.914 Da
Chemical component information

ChemComp-7OT:
SPHEROIDENE

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分子 #5: LAURYL DIMETHYLAMINE-N-OXIDE

分子名称: LAURYL DIMETHYLAMINE-N-OXIDE / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 36 / 式: LDA
分子量理論値: 229.402 Da
Chemical component information

ChemComp-LDA:
LAURYL DIMETHYLAMINE-N-OXIDE / LDAO, 可溶化剤*YM

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分子 #6: CALCIUM ION

分子名称: CALCIUM ION / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 9 / 式: CA
分子量理論値: 40.078 Da

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分子 #7: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 230 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度4.5 mg/mL
緩衝液pH: 7.8 / 構成要素 - 濃度: 20.0 mmol / 構成要素 - 式: C8H18N2O4S / 構成要素 - 名称: Hepes
詳細: The final sample buffer: 20 mM Hepes, pH 7.8, 0.1%LDAO
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY ARRAY / 支持フィルム - Film thickness: 30 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 詳細: easiGlow was used for glow discharge.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細Sample was solubilised and purified with detergent of LDAO

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 3138 / 平均露光時間: 1.37 sec. / 平均電子線量: 41.6 e/Å2
詳細: A total doe 41.6 was fractioned into 40 frames, resulting in an electron fluency of 1.04 e/A2/frame.
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 / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.2 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm / 倍率（公称値）: 130000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN

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画像解析

粒子像選択選択した数: 1717608
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

1nkz

最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C9 (9回回転対称) / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1) / 使用した粒子像数: 835641
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
最終 3次元分類クラス数: 4 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1) / 詳細: A best class was selected.
FSC曲線 (解像度の算出)

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万見について

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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 (Yorodumi)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 万見(Yorodumi)は、EMDB/PDB/SASBDBなどの構造データを閲覧するためのページです。
  • EM Navigatorの詳細ページの後継、Omokage検索のフロントエンドも兼ねています。

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 3つのデータバンクの比較 / 万見検索 / 2016年8月31日: 新しいEM Navigatorと万見 / 万見文献 / Jmol/JSmol / 機能・相同性情報 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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