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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 2at9 | |||||||||
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タイトル | STRUCTURE OF BACTERIORHODOPSIN AT 3.0 ANGSTROM BY ELECTRON CRYSTALLOGRAPHY | |||||||||
要素 | BACTERIORHODOPSIN | |||||||||
キーワード | PHOTORECEPTOR / PROTON PUMP / MEMBRANE PROTEIN / RETINAL PROTEIN / TWO-DIMENSIONAL CRYSTAL | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 light-driven active monoatomic ion transmembrane transporter activity / photoreceptor activity / phototransduction / proton transmembrane transport / monoatomic ion channel activity / plasma membrane 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Halobacterium salinarum (好塩性) | |||||||||
手法 | 電子線結晶学 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3 Å | |||||||||
データ登録者 | Mitsuoka, K. / Hirai, T. / Murata, K. / Miyazawa, A. / Kidera, A. / Kimura, Y. / Fujiyoshi, Y. | |||||||||
引用 | ジャーナル: J Mol Biol / 年: 1999 タイトル: The structure of bacteriorhodopsin at 3.0 A resolution based on electron crystallography: implication of the charge distribution. 著者: K Mitsuoka / T Hirai / K Murata / A Miyazawa / A Kidera / Y Kimura / Y Fujiyoshi / 要旨: Electron crystallography has the potential to visualise the charge status of atoms. This is due to the significantly different scattering factors of neutral and ionised atoms for electrons in the low- ...Electron crystallography has the potential to visualise the charge status of atoms. This is due to the significantly different scattering factors of neutral and ionised atoms for electrons in the low-resolution range (typically less than 5 A). In previous work, we observed two different types of densities around acidic residues in the experimental (|Fo|) map of bacteriorhodopsin (bR), a light-driven proton pump. We suggested that these might reflect different states of the acidic residues; namely, the protonated (neutral) and the deprotonated (negatively charged) state. To evaluate the observed charge more quantitatively, we refined the atomic model for bR and eight surrounding lipids using our electron crystallographic data set between 8.0 and 3.0 A resolution, where the charge effect is small. The refined model yielded an R-factor of 23.7% and a free R-factor of 33.0%. To evaluate the effect of charges on the density map, we calculated a difference (|Fo|-|Fc|) map including data of a resolution lower than 8.0 A resolution, where the charge effect is significant. We found strong peaks in the difference map mainly in the backbone region of the transmembrane helices. We interpreted these peaks to come from the polarisation of the polar groups in the main chain of the alpha-helices and we examined this by assuming a partial charge of 0.5 for the peptide carbonyl groups. The resulting R and free R-factors dropped from 0.250 and 0.341 to 0.246 and 0.336, respectively. Furthermore, we also observed some strong peaks around some side-chains, which could be assigned to positively charged atoms. Thus, we could show that Asp36 and Asp102 are likely to interact with cations nearby. In addition, peaks found around the acidic residues Glu74, Glu194 and Glu212 have different features and might represent positive charges on polarised water molecules or hydroxonium ions. #1: ジャーナル: Science / 年: 1998 タイトル: Proton Transfer Pathways in Bacteriorhodopsin at 2.3 Angstrom Resolution 著者: Luecke, H. / Richter, H.T. / Lanyi, J.K. #2: ジャーナル: Nature / 年: 1997 タイトル: Surface of Bacteriorhodopsin Revealed by High-Resolution Electron Crystallography 著者: Kimura, Y. / Vassylyev, D.G. / Miyazawa, A. / Kidera, A. / Matsushima, M. / Mitsuoka, K. / Murata, K. / Hirai, T. / Fujiyoshi, Y. #3: ジャーナル: J.Mol.Biol. / 年: 1996 タイトル: Electron-Crystallographic Refinement of the Structure of Bacteriorhodopsin 著者: Grigorieff, N. / Ceska, T.A. / Downing, K.H. / Baldwin, J.M. / Henderson, R. #4: ジャーナル: J.Mol.Biol. / 年: 1990 タイトル: Model for the Structure of Bacteriorhodopsin Based on High-Resolution Electron Cryo-Microscopy 著者: Henderson, R. / Baldwin, J.M. / Ceska, T.A. / Zemlin, F. / Beckmann, E. / Downing, K.H. | |||||||||
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 | 分子: MolmilJmol/JSmol |
-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 2at9.cif.gz | 68.5 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb2at9.ent.gz | 51.5 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 2at9.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
文書・要旨 | 2at9_validation.pdf.gz | 801 KB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 2at9_full_validation.pdf.gz | 861.2 KB | 表示 | |
XML形式データ | 2at9_validation.xml.gz | 17.8 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 2at9_validation.cif.gz | 22.8 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/at/2at9 ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/at/2at9 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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単位格子 |
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-要素
#1: タンパク質 | 分子量: 26797.381 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Halobacterium salinarum (好塩性) / 株: JW5 / 参照: UniProt: P02945 | ||
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#2: 化合物 | ChemComp-RET / | ||
#3: 化合物 | ChemComp-2DP / #4: 水 | ChemComp-HOH / | |
-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子線結晶学 |
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EM実験 | 試料の集合状態: 2D ARRAY / 3次元再構成法: 電子線結晶学 |
-試料調製
構成要素 | 名称: Bacteriorhodopsin / タイプ: COMPLEX |
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試料 | 包埋: YES / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES |
EM embedding | 詳細: 3% (w/v) trehalose / Material: trehalose |
結晶 | マシュー密度: 4.2 Å3/Da / 溶媒含有率: 71 % |
結晶化 | *PLUS 手法: other / 詳細: Kimura, Y., (1997) Nature, 389, 206. |
-データ収集
EM imaging |
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撮影 |
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画像スキャン |
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反射 | Biso Wilson estimate: 28.8 Å2 | |||||||||||||||||||||
反射 | *PLUS 最高解像度: 3 Å / Num. obs: 6892 / % possible obs: 78.4 % / Num. measured all: 110812 / Rmerge(I) obs: 0.313 |
-解析
ソフトウェア |
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EMソフトウェア |
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3次元再構成 | 解像度: 3 Å / 解像度の算出法: DIFFRACTION PATTERN/LAYERLINES | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
精密化 | 解像度: 3→8 Å / Data cutoff high absF: 1000000 / Data cutoff low absF: 0.001 / 交差検証法: THROUGHOUT / σ(F): 1
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原子変位パラメータ | Biso mean: 14.2 Å2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refine analyze |
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精密化ステップ | サイクル: LAST / 解像度: 3→8 Å
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拘束条件 |
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LS精密化 シェル | 解像度: 3→3.13 Å / Total num. of bins used: 8
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Xplor file |
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ソフトウェア | *PLUS バージョン: 3.851 / 分類: refinement | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
精密化 | *PLUS Rfactor Rfree: 0.33 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
溶媒の処理 | *PLUS | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子変位パラメータ | *PLUS | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
拘束条件 | *PLUS
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