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- EMDB-37751: Cryo-EM structure of T. pseudonana PyShell helical tube -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-37751
タイトルCryo-EM structure of T. pseudonana PyShell helical tube
マップデータ
試料
  • 複合体: in vitro tube structure of T. pseudonana PyShell
    • タンパク質・ペプチド: Diatom the pyrenoid shell protein
キーワードmarine diatoms / photosynthesis / CO2-concentrating mechanism / pyrenoids / PLANT PROTEIN
機能・相同性Diatom pyrenoid shell protein / Uncharacterized protein
機能・相同性情報
生物種Thalassiosira pseudonana (珪藻)
手法らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.4 Å
データ登録者Kawamoto A / Tohda R / Gerle C / Kurisu G
資金援助 日本, 3件
OrganizationGrant number国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)23H04958 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)19H01153 日本
Japan Science and TechnologyJPMJCR20E1 日本
引用ジャーナル: Cell / 年: 2024
タイトル: Diatom pyrenoids are encased in a protein shell that enables efficient CO fixation.
著者: Ginga Shimakawa / Manon Demulder / Serena Flori / Akihiro Kawamoto / Yoshinori Tsuji / Hermanus Nawaly / Atsuko Tanaka / Rei Tohda / Tadayoshi Ota / Hiroaki Matsui / Natsumi Morishima / ...著者: Ginga Shimakawa / Manon Demulder / Serena Flori / Akihiro Kawamoto / Yoshinori Tsuji / Hermanus Nawaly / Atsuko Tanaka / Rei Tohda / Tadayoshi Ota / Hiroaki Matsui / Natsumi Morishima / Ryosuke Okubo / Wojciech Wietrzynski / Lorenz Lamm / Ricardo D Righetto / Clarisse Uwizeye / Benoit Gallet / Pierre-Henri Jouneau / Christoph Gerle / Genji Kurisu / Giovanni Finazzi / Benjamin D Engel / Yusuke Matsuda /
要旨: Pyrenoids are subcompartments of algal chloroplasts that increase the efficiency of Rubisco-driven CO fixation. Diatoms fix up to 20% of global CO, but their pyrenoids remain poorly characterized. ...Pyrenoids are subcompartments of algal chloroplasts that increase the efficiency of Rubisco-driven CO fixation. Diatoms fix up to 20% of global CO, but their pyrenoids remain poorly characterized. Here, we used in vivo photo-crosslinking to identify pyrenoid shell (PyShell) proteins, which we localized to the pyrenoid periphery of model pennate and centric diatoms, Phaeodactylum tricornutum and Thalassiosira pseudonana. In situ cryo-electron tomography revealed that pyrenoids of both diatom species are encased in a lattice-like protein sheath. Single-particle cryo-EM yielded a 2.4-Å-resolution structure of an in vitro TpPyShell1 lattice, which showed how protein subunits interlock. T. pseudonana TpPyShell1/2 knockout mutants had no PyShell sheath, altered pyrenoid morphology, and a high-CO requiring phenotype, with reduced photosynthetic efficiency and impaired growth under standard atmospheric conditions. The structure and function of the diatom PyShell provide a molecular view of how CO is assimilated in the ocean, a critical ecosystem undergoing rapid change.
履歴
登録2023年10月12日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年10月9日-
マップ公開2024年10月9日-
更新2024年11月6日-
現状2024年11月6日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_37751.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_37751.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 614.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
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.)
1.09 Å/pix.
x 544 pix.
= 591.6 Å		1.09 Å/pix.
x 544 pix.
= 591.6 Å		1.09 Å/pix.
x 544 pix.
= 591.6 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: 1.0875 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: 0.0075
最小 - 最大-0.070884325 - 0.113890864
平均 (標準偏差)0.000003702391 (±0.00048322315)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ544544544
Spacing544544544
セルA=B=C: 591.6 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_37751_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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追加マップ: #1

ファイルemd_37751_additional_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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追加マップ: #2

ファイルemd_37751_additional_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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ハーフマップ: #1

ファイルemd_37751_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_37751_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 : in vitro tube structure of T. pseudonana PyShell

全体名称: in vitro tube structure of T. pseudonana PyShell
要素
  • 複合体: in vitro tube structure of T. pseudonana PyShell
    • タンパク質・ペプチド: Diatom the pyrenoid shell protein

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超分子 #1: in vitro tube structure of T. pseudonana PyShell

超分子名称: in vitro tube structure of T. pseudonana PyShell / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Thalassiosira pseudonana (珪藻)

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分子 #1: Diatom the pyrenoid shell protein

分子名称: Diatom the pyrenoid shell protein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Thalassiosira pseudonana (珪藻)
分子量理論値: 24.98602 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: (UNK)(UNK)(UNK)(UNK)(UNK)(UNK)(UNK)WDN SSPVIVQGGS LRTWSFANPA IESVQVLLKT EGRPLDADVE LW QGPDNTP HKMRVYVEDG ALRTFNAVIG TPRGPNTVAI RNIGQLEFPL DAVVRPDRDD GLAAGIASVA TRSETIQGGA LRT YPFNPT ...文字列:
(UNK)(UNK)(UNK)(UNK)(UNK)(UNK)(UNK)WDN SSPVIVQGGS LRTWSFANPA IESVQVLLKT EGRPLDADVE LW QGPDNTP HKMRVYVEDG ALRTFNAVIG TPRGPNTVAI RNIGQLEFPL DAVVRPDRDD GLAAGIASVA TRSETIQGGA LRT YPFNPT VDSVAIILKT DGRPLNARIE LLQGPNNNKQ VVELYTEDGL DRPFFAIVET PGSGNVVRVV NTAPVEFPLY ASVD AYRVG GGGDWADDGL MIGRAF

UniProtKB: Uncharacterized protein

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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
解析らせん対称体再構成法
試料の集合状態filament

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試料調製

濃度2.0 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度式名称
0.3 MNaClsodium chloride
50.0 mMTris-HClTris Hydrochloride Acid
1.0 mMEDTAethylenediaminetetraacetic acid
1.0 mMDTTdithiothreitol
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 200 / 前処理 - タイプ: 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

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
特殊光学系球面収差補正装置: Microscope was modified with a Cs corrector
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 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 5951 / 平均露光時間: 2.631 sec. / 平均電子線量: 50.0 e/Å2
詳細: Images were collected in movie-mode at 52 frames per second
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 0.01 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.7 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.5 µm / 倍率（公称値）: 81000
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
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

最終 再構成想定した対称性 - らせんパラメータ - Δz: 3.59 Å
想定した対称性 - らせんパラメータ - ΔΦ: -56.07 °
想定した対称性 - らせんパラメータ - 軸対称性: C1 (非対称)
アルゴリズム: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0) / 使用した粒子像数: 322887
Segment selection選択した数: 5951 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 角度割当タイプ: NOT APPLICABLE / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4.0)
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Chain - Source name: AlphaFold / Chain - Initial model type: in silico model
精密化空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL
得られたモデル

PDB-8wqp:
Cryo-EM structure of T. pseudonana PyShell helical tube

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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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  • 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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