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- EMDB-14385: Cryo-EM structure of an a-carboxysome RuBisCO enzyme at 2.9 A res... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-14385
タイトルCryo-EM structure of an a-carboxysome RuBisCO enzyme at 2.9 A resolution
マップデータCryo-EM map of an a-carboxysome RuBisCO enzyme at 2.9 A resolution (D4 symmetry)
試料
  • 複合体: RuBisCOリブロース1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ
    • タンパク質・ペプチド: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
    • タンパク質・ペプチド: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: 2-CARBOXYARABINITOL-1,5-DIPHOSPHATE
キーワードCarboxysome (カルボキシソーム) / carbon fixation (炭素固定) / cyanobacteria (藍藻) / PHOTOSYNTHESIS (光合成)
機能・相同性
機能・相同性情報


カルボキシソーム / 光呼吸 / リブロース1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ / ribulose-bisphosphate carboxylase activity / reductive pentose-phosphate cycle / monooxygenase activity / magnesium ion binding
類似検索 - 分子機能
Ribulose bisphosphate carboxylase, small subunit / Ribulose bisphosphate carboxylase small subunit, domain / Ribulose bisphosphate carboxylase, small subunit superfamily / Ribulose bisphosphate carboxylase, small chain / Ribulose bisphosphate carboxylase, small chain / Ribulose bisphosphate carboxylase large subunit, type I / Ribulose bisphosphate carboxylase, large chain, active site / Ribulose bisphosphate carboxylase large chain active site. / Ribulose bisphosphate carboxylase, large subunit, ferrodoxin-like N-terminal / Ribulose bisphosphate carboxylase large chain, N-terminal domain ...Ribulose bisphosphate carboxylase, small subunit / Ribulose bisphosphate carboxylase small subunit, domain / Ribulose bisphosphate carboxylase, small subunit superfamily / Ribulose bisphosphate carboxylase, small chain / Ribulose bisphosphate carboxylase, small chain / Ribulose bisphosphate carboxylase large subunit, type I / Ribulose bisphosphate carboxylase, large chain, active site / Ribulose bisphosphate carboxylase large chain active site. / Ribulose bisphosphate carboxylase, large subunit, ferrodoxin-like N-terminal / Ribulose bisphosphate carboxylase large chain, N-terminal domain / Ribulose bisphosphate carboxylase, large subunit, C-terminal / リブロース1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ / Ribulose bisphosphate carboxylase, large subunit, C-terminal domain superfamily / RuBisCO large subunit, N-terminal domain superfamily / Ribulose bisphosphate carboxylase large chain, catalytic domain
類似検索 - ドメイン・相同性
Ribulose bisphosphate carboxylase small subunit / Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
類似検索 - 構成要素
生物種Cyanobium (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: 2.87 Å
データ登録者Mann D / Evans SL / Bergeron JRC
資金援助 英国, 1件
OrganizationGrant number国
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC) 英国
引用ジャーナル: Structure / 年: 2023
タイトル: Single-particle cryo-EM analysis of the shell architecture and internal organization of an intact α-carboxysome.
著者: Sasha L Evans / Monsour M J Al-Hazeem / Daniel Mann / Nicolas Smetacek / Andrew J Beavil / Yaqi Sun / Taiyu Chen / Gregory F Dykes / Lu-Ning Liu / Julien R C Bergeron /
要旨: Carboxysomes are proteinaceous bacterial microcompartments that sequester the key enzymes for carbon fixation in cyanobacteria and some proteobacteria. They consist of a virus-like icosahedral shell, ...Carboxysomes are proteinaceous bacterial microcompartments that sequester the key enzymes for carbon fixation in cyanobacteria and some proteobacteria. They consist of a virus-like icosahedral shell, encapsulating several enzymes, including ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (RuBisCO), responsible for the first step of the Calvin-Benson-Bassham cycle. Despite their significance in carbon fixation and great bioengineering potentials, the structural understanding of native carboxysomes is currently limited to low-resolution studies. Here, we report the characterization of a native α-carboxysome from a marine cyanobacterium by single-particle cryoelectron microscopy (cryo-EM). We have determined the structure of its RuBisCO enzyme, and obtained low-resolution maps of its icosahedral shell, and of its concentric interior organization. Using integrative modeling approaches, we have proposed a complete atomic model of an intact carboxysome, providing insight into its organization and assembly. This is critical for a better understanding of the carbon fixation mechanism and toward repurposing carboxysomes in synthetic biology for biotechnological applications.
履歴
登録2022年2月18日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年1月25日-
マップ公開2023年1月25日-
更新2023年6月14日-
現状2023年6月14日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_14385.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_14385.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Cryo-EM map of an a-carboxysome RuBisCO enzyme at 2.9 A resolution (D4 symmetry)
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.)
1.11 Å/pix.
x 256 pix.
= 284.16 Å		1.11 Å/pix.
x 256 pix.
= 284.16 Å		1.11 Å/pix.
x 256 pix.
= 284.16 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: 1.11 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: 1.18
最小 - 最大-2.926928 - 5.133375
平均 (標準偏差)0.020075329 (±0.1878512)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 284.16 Å
α=β=γ: 90.0 °

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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 : RuBisCO

全体名称: RuBisCOリブロース1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ
要素
  • 複合体: RuBisCOリブロース1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ
    • タンパク質・ペプチド: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
    • タンパク質・ペプチド: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: 2-CARBOXYARABINITOL-1,5-DIPHOSPHATE

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超分子 #1: RuBisCO

超分子名称: RuBisCO / 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: Cyanobium (バクテリア)

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分子 #1: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain

分子名称: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 8 / 光学異性体: LEVO
EC番号: リブロース1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ
由来(天然)生物種: Cyanobium (バクテリア)
分子量理論値: 52.526531 KDa
組換発現生物種: Cyanobium (バクテリア)
配列文字列: MSKKYDAGVK EYRDTYWTPD YVPLDTDLLA CFKCTGQEGV PKEEVAAAVA AESSTGTWST VWSELLVDLD FYKGRCYRIE DVPGDKEAF YAFIAYPLDL FEEGSVTNVL TSLVGNVFGF KALRHLRLED IRFPMAFIKT CPGPPNGICV ERDRMNKYGR P LLGCTIKP ...文字列:
MSKKYDAGVK EYRDTYWTPD YVPLDTDLLA CFKCTGQEGV PKEEVAAAVA AESSTGTWST VWSELLVDLD FYKGRCYRIE DVPGDKEAF YAFIAYPLDL FEEGSVTNVL TSLVGNVFGF KALRHLRLED IRFPMAFIKT CPGPPNGICV ERDRMNKYGR P LLGCTIKP KLGLSGKNYG RVVYECLRGG LDFTKDDENI NSQPFQRWQN RFEFVAEAVA LAQQETGEKK GHYLNCTAAT PE EMYERAE FAKELGQPII MHDYITGGFT ANTGLSKWCR KNGMLLHIHR AMHAVIDRHP KHGIHFRVLA KCLRLSGGDQ LHT GTVVGK LEGDRQTTLG FIDQLRESFI PEDRSRGNFF DQDWGSMPGV FAVASGGIHV WHMPALVAIF GDDSVLQFGG GTHG HPWGS AAGAAANRVA LEACVKARNA GREIEKESRD ILMEAAKHSP ELAIALETWK EIKFEFDTVD KLDVQ

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分子 #2: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain

分子名称: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 8 / 光学異性体: LEVO
EC番号: リブロース1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ
由来(天然)生物種: Cyanobium (バクテリア)
分子量理論値: 12.967611 KDa
組換発現生物種: Cyanobium (バクテリア)
配列文字列:
MPFKSTVGDY QTVATLETFG FLPPMTQDEI YDQIAYIIAQ GWSPLIEHVH PSRSMATYWS YWKLPFFGEK DLGVIVSELE ACHRAYPDH HVRLVGYDAY TQSQGACFVV FEGR

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分子 #3: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 8 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #4: 2-CARBOXYARABINITOL-1,5-DIPHOSPHATE

分子名称: 2-CARBOXYARABINITOL-1,5-DIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 8 / 式: CAP
分子量理論値: 356.115 Da
Chemical component information

ChemComp-CAP:
2-CARBOXYARABINITOL-1,5-DIPHOSPHATE / 2-カルボキシ-D-アラビニト-ル1,5-ビスりん酸

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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

緩衝液pH: 8
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
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 FIELDBright-field microscopy / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
平均電子線量: 30.0 e/Å2
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: NONE
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.87 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 131356
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)

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  • 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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