+データを開く
-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-28962 | ||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
タイトル | LH2-LH3 antenna in antiparallel configuration embedded in a nanodisc | ||||||||||||||||||
マップデータ | |||||||||||||||||||
試料 |
| ||||||||||||||||||
キーワード | antenna / membrane protein / nanodisc / bacteriochlorophyll / PHOTOSYNTHESIS | ||||||||||||||||||
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 / electron transporter, transferring electrons within the cyclic electron transport pathway of photosynthesis activity / metal ion binding / plasma membrane 類似検索 - 分子機能 | ||||||||||||||||||
生物種 | Magnetospirillum molischianum (走磁性) | ||||||||||||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 6.4 Å | ||||||||||||||||||
データ登録者 | Toporik H / Harris D / Schlau-Cohen GS / Mazor Y | ||||||||||||||||||
資金援助 | 米国, 5件
| ||||||||||||||||||
引用 | ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2023 タイトル: Elucidating interprotein energy transfer dynamics within the antenna network from purple bacteria. 著者: Dihao Wang / Olivia C Fiebig / Dvir Harris / Hila Toporik / Yi Ji / Chern Chuang / Muath Nairat / Ashley L Tong / John I Ogren / Stephanie M Hart / Jianshu Cao / James N Sturgis / Yuval Mazor ...著者: Dihao Wang / Olivia C Fiebig / Dvir Harris / Hila Toporik / Yi Ji / Chern Chuang / Muath Nairat / Ashley L Tong / John I Ogren / Stephanie M Hart / Jianshu Cao / James N Sturgis / Yuval Mazor / Gabriela S Schlau-Cohen / 要旨: In photosynthesis, absorbed light energy transfers through a network of antenna proteins with near-unity quantum efficiency to reach the reaction center, which initiates the downstream biochemical ...In photosynthesis, absorbed light energy transfers through a network of antenna proteins with near-unity quantum efficiency to reach the reaction center, which initiates the downstream biochemical reactions. While the energy transfer dynamics within individual antenna proteins have been extensively studied over the past decades, the dynamics between the proteins are poorly understood due to the heterogeneous organization of the network. Previously reported timescales averaged over such heterogeneity, obscuring individual interprotein energy transfer steps. Here, we isolated and interrogated interprotein energy transfer by embedding two variants of the primary antenna protein from purple bacteria, light-harvesting complex 2 (LH2), together into a near-native membrane disc, known as a nanodisc. We integrated ultrafast transient absorption spectroscopy, quantum dynamics simulations, and cryogenic electron microscopy to determine interprotein energy transfer timescales. By varying the diameter of the nanodiscs, we replicated a range of distances between the proteins. The closest distance possible between neighboring LH2, which is the most common in native membranes, is 25 Å and resulted in a timescale of 5.7 ps. Larger distances of 28 to 31 Å resulted in timescales of 10 to 14 ps. Corresponding simulations showed that the fast energy transfer steps between closely spaced LH2 increase transport distances by ∼15%. Overall, our results introduce a framework for well-controlled studies of interprotein energy transfer dynamics and suggest that protein pairs serve as the primary pathway for the efficient transport of solar energy. | ||||||||||||||||||
履歴 |
|
-構造の表示
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_28962.map.gz | 9.8 MB | EMDBマップデータ形式 | |
---|---|---|---|---|
ヘッダ (付随情報) | emd-28962-v30.xml emd-28962.xml | 18.5 KB 18.5 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_28962.png | 30 KB | ||
Filedesc metadata | emd-28962.cif.gz | 5.3 KB | ||
その他 | emd_28962_half_map_1.map.gz emd_28962_half_map_2.map.gz | 9.8 MB 9.8 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-28962 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-28962 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_28962_validation.pdf.gz | 750.6 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
---|---|---|---|---|
文書・詳細版 | emd_28962_full_validation.pdf.gz | 750.2 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_28962_validation.xml.gz | 8.7 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_28962_validation.cif.gz | 10.2 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-28962 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-28962 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
---|
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_28962.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 12.9 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.75 Å | ||||||||||||||||||||
密度 |
| ||||||||||||||||||||
対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
|
-添付データ
-ハーフマップ: #1
ファイル | emd_28962_half_map_1.map | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
投影像・断面図 |
| ||||||||||||
密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #2
ファイル | emd_28962_half_map_2.map | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
投影像・断面図 |
| ||||||||||||
密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
-全体 : LHII-LHIII complex in nanodisk
全体 | 名称: LHII-LHIII complex in nanodisk |
---|---|
要素 |
|
-超分子 #1: LHII-LHIII complex in nanodisk
超分子 | 名称: LHII-LHIII complex in nanodisk / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4 |
---|---|
由来(天然) | 生物種: Magnetospirillum molischianum (走磁性) |
分子量 | 理論値: 200 KDa |
-分子 #1: Light-harvesting protein B800-820 alpha chain
分子 | 名称: Light-harvesting protein B800-820 alpha chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 8 / 光学異性体: LEVO |
---|---|
由来(天然) | 生物種: Magnetospirillum molischianum (走磁性) |
分子量 | 理論値: 6.08812 KDa |
配列 | 文字列: SNPKDDYKIW LVINPSTWLP VIWIVALLTA IAVHSFVLSV PGYNFLASAA AKTAAK UniProtKB: Light-harvesting protein B800-820 alpha chain |
-分子 #2: Light-harvesting protein B800-820 beta chain
分子 | 名称: Light-harvesting protein B800-820 beta chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 8 / 光学異性体: LEVO |
---|---|
由来(天然) | 生物種: Magnetospirillum molischianum (走磁性) |
分子量 | 理論値: 5.120873 KDa |
配列 | 文字列: AERSLSGLTE EEAVAVHDQF KTTFSAFILL AAVAHVLVWI WKPWF UniProtKB: Light-harvesting protein B800-820 beta chain |
-分子 #3: 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: 3 / コピー数: 8 / 光学異性体: LEVO |
---|---|
由来(天然) | 生物種: Magnetospirillum molischianum (走磁性) |
分子量 | 理論値: 5.94498 KDa |
配列 | 文字列: SNPKDDYKIW LVINPSTWLP VIWIVATVVA IAVHAAVLAA PGFNWIALGA AKSAAK UniProtKB: Light-harvesting protein B-800/850 alpha chain |
-分子 #4: Light-harvesting protein B-800/850 beta 1 chain
分子 | 名称: Light-harvesting protein B-800/850 beta 1 chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 8 / 光学異性体: LEVO |
---|---|
由来(天然) | 生物種: Magnetospirillum molischianum (走磁性) |
分子量 | 理論値: 5.120873 KDa |
配列 | 文字列: AERSLSGLTE EEAIAVHDQF KTTFSAFIIL AAVAHVLVWV WKPWF UniProtKB: Light-harvesting protein B-800/850 beta 1 chain |
-分子 #5: BACTERIOCHLOROPHYLL A
分子 | 名称: BACTERIOCHLOROPHYLL A / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 48 / 式: BCL |
---|---|
分子量 | 理論値: 911.504 Da |
Chemical component information | ChemComp-BCL: |
-分子 #6: LYCOPENE
分子 | 名称: LYCOPENE / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 16 / 式: LYC |
---|---|
分子量 | 理論値: 536.873 Da |
Chemical component information | ChemComp-LYC: |
-実験情報
-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 |
-試料調製
濃度 | 1 mg/mL |
---|---|
緩衝液 | pH: 7.4 |
凍結 | 凍結剤: ETHANE |
-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 (6k x 4k) / 平均電子線量: 75.0 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): 2.5 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 0.75 µm |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
-画像解析
初期モデル | モデルのタイプ: NONE |
---|---|
最終 再構成 | 使用したクラス数: 1 / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 6.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 63637 |
初期 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0) |
最終 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD |
-原子モデル構築 1
精密化 | 空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT |
---|---|
得られたモデル | PDB-8fb9: |