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- EMDB-15684: Cryo-EM structure of DrBphP photosensory module in Pr state -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-15684
タイトルCryo-EM structure of DrBphP photosensory module in Pr state
マップデータ
試料
  • 複合体: Full-length bacteriophytochrome fused to its response regulator from Deinococcus radiodurans.
    • タンパク質・ペプチド: Bacteriophytochrome,Response regulator
  • リガンド: 3-[2-[(Z)-[3-(2-carboxyethyl)-5-[(Z)-(4-ethenyl-3-methyl-5-oxidanylidene-pyrrol-2-ylidene)methyl]-4-methyl-pyrrol-1-ium -2-ylidene]methyl]-5-[(Z)-[(3E)-3-ethylidene-4-methyl-5-oxidanylidene-pyrrolidin-2-ylidene]methyl]-4-methyl-1H-pyrrol-3- yl]propanoic acid
キーワードKINASE / PHOTOSENSOR / TRANSFERASE / PHYTOCHROME
機能・相同性
機能・相同性情報


osmosensory signaling via phosphorelay pathway / detection of visible light / phosphorelay response regulator activity / protein kinase activator activity / histidine kinase / phosphorelay signal transduction system / photoreceptor activity / phosphorelay sensor kinase activity / regulation of DNA-templated transcription / ATP binding ...osmosensory signaling via phosphorelay pathway / detection of visible light / phosphorelay response regulator activity / protein kinase activator activity / histidine kinase / phosphorelay signal transduction system / photoreceptor activity / phosphorelay sensor kinase activity / regulation of DNA-templated transcription / ATP binding / identical protein binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
: / Phytochrome, PHY domain superfamily / PAS fold-2 / PAS fold / Phytochrome, central region / Phytochrome region / Phytochrome chromophore attachment domain / Phytochrome chromophore attachment site domain profile. / Signal transduction histidine kinase, dimerisation/phosphoacceptor domain superfamily / Signal transduction histidine kinase-related protein, C-terminal ...: / Phytochrome, PHY domain superfamily / PAS fold-2 / PAS fold / Phytochrome, central region / Phytochrome region / Phytochrome chromophore attachment domain / Phytochrome chromophore attachment site domain profile. / Signal transduction histidine kinase, dimerisation/phosphoacceptor domain superfamily / Signal transduction histidine kinase-related protein, C-terminal / Histidine kinase domain / Histidine kinase domain profile. / Response regulator receiver domain / cheY-homologous receiver domain / Signal transduction response regulator, receiver domain / Response regulatory domain profile. / GAF domain / CheY-like superfamily / Domain present in phytochromes and cGMP-specific phosphodiesterases. / GAF domain / GAF-like domain superfamily / Histidine kinase-, DNA gyrase B-, and HSP90-like ATPase / Histidine kinase-like ATPases / PAS domain superfamily / Histidine kinase/HSP90-like ATPase / Histidine kinase/HSP90-like ATPase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Bacteriophytochrome / Response regulator
類似検索 - 構成要素
生物種Deinococcus radiodurans R1 (放射線耐性)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.4 Å
データ登録者Wahlgren WY / Takala H / Westenhoff S
資金援助European Union, フィンランド, 2件
OrganizationGrant number国
European Research Council (ERC)725642European Union
Academy of Finland330678 フィンランド
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2022
タイトル: Structural mechanism of signal transduction in a phytochrome histidine kinase.
著者: Weixiao Yuan Wahlgren / Elin Claesson / Iida Tuure / Sergio Trillo-Muyo / Szabolcs Bódizs / Janne A Ihalainen / Heikki Takala / Sebastian Westenhoff /
要旨: Phytochrome proteins detect red/far-red light to guide the growth, motion, development and reproduction in plants, fungi, and bacteria. Bacterial phytochromes commonly function as an entrance signal ...Phytochrome proteins detect red/far-red light to guide the growth, motion, development and reproduction in plants, fungi, and bacteria. Bacterial phytochromes commonly function as an entrance signal in two-component sensory systems. Despite the availability of three-dimensional structures of phytochromes and other two-component proteins, the conformational changes, which lead to activation of the protein, are not understood. We reveal cryo electron microscopy structures of the complete phytochrome from Deinoccocus radiodurans in its resting and photoactivated states at 3.6 Å and 3.5 Å resolution, respectively. Upon photoactivation, the photosensory core module hardly changes its tertiary domain arrangement, but the connector helices between the photosensory and the histidine kinase modules open up like a zipper, causing asymmetry and disorder in the effector domains. The structures provide a framework for atom-scale understanding of signaling in phytochromes, visualize allosteric communication over several nanometers, and suggest that disorder in the dimeric arrangement of the effector domains is important for phosphatase activity in a two-component system. The results have implications for the development of optogenetic applications.
履歴
登録2022年8月27日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年12月21日-
マップ公開2022年12月21日-
更新2024年7月24日-
現状2024年7月24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_15684.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_15684.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 343 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.8617 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.09
最小 - 最大-0.8897869 - 1.5073861
平均 (標準偏差)-0.00024199355 (±0.022402488)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ448448448
Spacing448448448
セルA=B=C: 386.0416 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_15684_msk_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_15684_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_15684_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Full-length bacteriophytochrome fused to its response regulator f...

全体名称: Full-length bacteriophytochrome fused to its response regulator from Deinococcus radiodurans.
要素
  • 複合体: Full-length bacteriophytochrome fused to its response regulator from Deinococcus radiodurans.
    • タンパク質・ペプチド: Bacteriophytochrome,Response regulator
  • リガンド: 3-[2-[(Z)-[3-(2-carboxyethyl)-5-[(Z)-(4-ethenyl-3-methyl-5-oxidanylidene-pyrrol-2-ylidene)methyl]-4-methyl-pyrrol-1-ium -2-ylidene]methyl]-5-[(Z)-[(3E)-3-ethylidene-4-methyl-5-oxidanylidene-pyrrolidin-2-ylidene]methyl]-4-methyl-1H-pyrrol-3- yl]propanoic acid

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超分子 #1: Full-length bacteriophytochrome fused to its response regulator f...

超分子名称: Full-length bacteriophytochrome fused to its response regulator from Deinococcus radiodurans.
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Deinococcus radiodurans R1 (放射線耐性)
分子量理論値: 101 KDa

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分子 #1: Bacteriophytochrome,Response regulator

分子名称: Bacteriophytochrome,Response regulator / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1
詳細: Fusion protein of D. radiodurans phytochrome DrBphP and its response regulator DrRR.,Fusion protein of D. radiodurans phytochrome DrBphP and its response regulator DrRR.
コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: histidine kinase
由来(天然)生物種: Deinococcus radiodurans R1 (放射線耐性)
株: ATCC 13939 / DSM 20539 / JCM 16871 / LMG 4051 / NBRC 15346 / NCIMB 9279 / R1 / VKM B-1422
分子量理論値: 101.579164 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MASMTGGQQM GRGSMSRDPL PFFPPLYLGG PEITTENCER EPIHIPGSIQ PHGALLTADG HSGEVLQMSL NAATFLGQEP TVLRGQTLA ALLPEQWPAL QAALPPGCPD ALQYRATLDW PAAGHLSLTV HRVGELLILE FEPTEAWDST GPHALRNAMF A LESAPNLR ...文字列:
MASMTGGQQM GRGSMSRDPL PFFPPLYLGG PEITTENCER EPIHIPGSIQ PHGALLTADG HSGEVLQMSL NAATFLGQEP TVLRGQTLA ALLPEQWPAL QAALPPGCPD ALQYRATLDW PAAGHLSLTV HRVGELLILE FEPTEAWDST GPHALRNAMF A LESAPNLR ALAEVATQTV RELTGFDRVM LYKFAPDATG EVIAEARREG LHAFLGHRFP ASDIPAQARA LYTRHLLRLT AD TRAAAVP LDPVLNPQTN APTPLGGAVL RATSPMHMQY LRNMGVGSSL SVSVVVGGQL WGLIACHHQT PYVLPPDLRT TLE YLGRLL SLQVQVKEAA DVAAFRQSLR EHHARVALAA AHSLSPHDTL SDPALDLLGL MRAGGLILRF EGRWQTLGEV PPAP AVDAL LAWLETQPGA LVQTDALGQL WPAGADLAPS AAGLLAISVG EGWSECLVWL RPELRLEVAW GGATPDQAKD DLGPR HSFD TYLEEKRGYA EPWHPGEIEE AQDLRDTLTG ALGERLSVIR DLNRALTQSN AEWRQYGFVI SHHMQEPVRL ISQFAE LLT RQPRAQDGSP DSPQTERITG FLLRETSRLR SLTQDLHTYT ALLSAPPPVR RPTPLGRVVD DVLQDLEPRI ADTGASI EV APELPVIAAD AGLLRDLLLH LIGNALTFGG PEPRIAVRTE RQGAGWSIAV SDQGAGIAPE YQERIFLLFQ RLGSLDEA L GNGLGLPLCR KIAELHGGTL TVESAPGEGS TFRCWLPDAG PLPGAADAAS SAGGSAGSAG MPERASVPLR LLLVEDNAA DIFLMEMALE YSSVHTELLV ARDGLEALEL LEQAKTGGPF PDLILLDLNM PRVDGFELLQ ALRADPHLAH LPAIVLTTSN DPSDVKRAY ALQANSYLTK PSTLEDFLQL IERLTAYWFG TAAIPQTYQP QLEHHHHHH

UniProtKB: Bacteriophytochrome, Response regulator

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分子 #2: 3-[2-[(Z)-[3-(2-carboxyethyl)-5-[(Z)-(4-ethenyl-3-methyl-5-oxidan...

分子名称: 3-[2-[(Z)-[3-(2-carboxyethyl)-5-[(Z)-(4-ethenyl-3-methyl-5-oxidanylidene-pyrrol-2-ylidene)methyl]-4-methyl-pyrrol-1-ium -2-ylidene]methyl]-5-[(Z)-[(3E)-3-ethylidene-4-methyl-5-oxidanylidene- ...名称: 3-[2-[(Z)-[3-(2-carboxyethyl)-5-[(Z)-(4-ethenyl-3-methyl-5-oxidanylidene-pyrrol-2-ylidene)methyl]-4-methyl-pyrrol-1-ium -2-ylidene]methyl]-5-[(Z)-[(3E)-3-ethylidene-4-methyl-5-oxidanylidene-pyrrolidin-2-ylidene]methyl]-4-methyl-1H-pyrrol-3- yl]propanoic acid
タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2 / 式: LBV
分子量理論値: 585.67 Da

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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
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 48.3 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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.6 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.6 µm
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
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 117296
初期 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

4q0j


Chain - Chain ID: A / Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-8avv:
Cryo-EM structure of DrBphP photosensory module in Pr state

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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://pdbjlvh1.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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