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- EMDB-40208: Backbone model of de novo-designed chlorophyll-binding nanocage O32-15 -
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基本情報
登録情報 | ![]() | |||||||||
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タイトル | Backbone model of de novo-designed chlorophyll-binding nanocage O32-15 | |||||||||
![]() | Backbone model of de novo-designed chlorophyll-binding nanocage O32-15 | |||||||||
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![]() | nanocage / helical repeats / chlorophyll-binding / octahedral symmetry / DE NOVO PROTEIN | |||||||||
生物種 | synthetic construct (人工物) | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 6.5 Å | |||||||||
![]() | Redler RL / Ennist NM / Wang S / Baker D / Ekiert DC / Bhabha G | |||||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() タイトル: De novo design of proteins housing excitonically coupled chlorophyll special pairs. 著者: Nathan M Ennist / Shunzhi Wang / Madison A Kennedy / Mariano Curti / George A Sutherland / Cvetelin Vasilev / Rachel L Redler / Valentin Maffeis / Saeed Shareef / Anthony V Sica / Ash Sueh ...著者: Nathan M Ennist / Shunzhi Wang / Madison A Kennedy / Mariano Curti / George A Sutherland / Cvetelin Vasilev / Rachel L Redler / Valentin Maffeis / Saeed Shareef / Anthony V Sica / Ash Sueh Hua / Arundhati P Deshmukh / Adam P Moyer / Derrick R Hicks / Avi Z Swartz / Ralph A Cacho / Nathan Novy / Asim K Bera / Alex Kang / Banumathi Sankaran / Matthew P Johnson / Amala Phadkule / Mike Reppert / Damian Ekiert / Gira Bhabha / Lance Stewart / Justin R Caram / Barry L Stoddard / Elisabet Romero / C Neil Hunter / David Baker / ![]() ![]() ![]() 要旨: Natural photosystems couple light harvesting to charge separation using a 'special pair' of chlorophyll molecules that accepts excitation energy from the antenna and initiates an electron-transfer ...Natural photosystems couple light harvesting to charge separation using a 'special pair' of chlorophyll molecules that accepts excitation energy from the antenna and initiates an electron-transfer cascade. To investigate the photophysics of special pairs independently of the complexities of native photosynthetic proteins, and as a first step toward creating synthetic photosystems for new energy conversion technologies, we designed C-symmetric proteins that hold two chlorophyll molecules in closely juxtaposed arrangements. X-ray crystallography confirmed that one designed protein binds two chlorophylls in the same orientation as native special pairs, whereas a second designed protein positions them in a previously unseen geometry. Spectroscopy revealed that the chlorophylls are excitonically coupled, and fluorescence lifetime imaging demonstrated energy transfer. The cryo-electron microscopy structure of a designed 24-chlorophyll octahedral nanocage with a special pair on each edge closely matched the design model. The results suggest that the de novo design of artificial photosynthetic systems is within reach of current computational methods. | |||||||||
履歴 |
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構造の表示
添付画像 |
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ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | ![]() | 86.8 MB | ![]() | |
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ヘッダ (付随情報) | ![]() ![]() | 18.9 KB 18.9 KB | 表示 表示 | ![]() |
画像 | ![]() | 57.3 KB | ||
Filedesc metadata | ![]() | 6.1 KB | ||
その他 | ![]() ![]() | 170.3 MB 170.3 MB | ||
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | ![]() | 862.9 KB | 表示 | ![]() |
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文書・詳細版 | ![]() | 862.5 KB | 表示 | |
XML形式データ | ![]() | 15.2 KB | 表示 | |
CIF形式データ | ![]() | 18.1 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-関連構造データ
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リンク
EMDBのページ | ![]() ![]() |
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マップ
ファイル | ![]() | ||||||||||||||||||||
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注釈 | Backbone model of de novo-designed chlorophyll-binding nanocage O32-15 | ||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.076 Å | ||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
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-添付データ
-ハーフマップ: Half Map 1
ファイル | emd_40208_half_map_1.map | ||||||||||||
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注釈 | Half Map 1 | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: Half Map 2
ファイル | emd_40208_half_map_2.map | ||||||||||||
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注釈 | Half Map 2 | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
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試料の構成要素
-全体 : Chlorophyll-binding nanocage O32-15 loaded with ZnPPaM
全体 | 名称: Chlorophyll-binding nanocage O32-15 loaded with ZnPPaM |
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要素 |
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-超分子 #1: Chlorophyll-binding nanocage O32-15 loaded with ZnPPaM
超分子 | 名称: Chlorophyll-binding nanocage O32-15 loaded with ZnPPaM タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all |
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由来(天然) | 生物種: synthetic construct (人工物) |
-分子 #1: C3-comp_O32-15, polyalanine model
分子 | 名称: C3-comp_O32-15, polyalanine model / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 24 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: synthetic construct (人工物) |
分子量 | 理論値: 35.889559 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() ![]() |
配列 | 文字列: MSTKEKARQL AEEAKETAEK VGDPELIKLA EQASQEGDSE KAKAILLAAE AARVAKEVGA PDLIRLARIA ARVGASEAAK AILLAAEAA RVAKEVGDPE LERLALLAAV LGDSEKAKAI LLAAEAARVA KEVGDPELIK LALEAAERGD SEKAKAILLA A EAARVAKE ...文字列: MSTKEKARQL AEEAKETAEK VGDPELIKLA EQASQEGDSE KAKAILLAAE AARVAKEVGA PDLIRLARIA ARVGASEAAK AILLAAEAA RVAKEVGDPE LERLALLAAV LGDSEKAKAI LLAAEAARVA KEVGDPELIK LALEAAERGD SEKAKAILLA A EAARVAKE VGDPELIKLA LEAARRGDSE KAKAILLAAE AARVAKEVGD PELIKLALEA ARRGDSRKAE AILLAAEAAR IA KEAGDPE ARKKALEAAR RGDRELATRI LIEALLRLLK KSTAELKRAT ASLRAITEEL KKNPSEDALV EHNRAIVEHN AII VENNRI IAMVLEAIVR AI |
-分子 #2: C2-chlorophyll-comp_O32-15_ctermHis, polyalanine model
分子 | 名称: C2-chlorophyll-comp_O32-15_ctermHis, polyalanine model タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 24 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: synthetic construct (人工物) |
分子量 | 理論値: 27.799957 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() ![]() |
配列 | 文字列: MDEEFKFLAT EAKMLITAAE RLAGTDPRLQ EMVALIKKEL EQAERTFRNG DKSEAQRQLE FVLTAARAVM NVAAAANAAG TDPLLKAMV DAILWRLKEA IRTFQNGDQE EAETQLRFVL RAAIAVAVVA AALVLAGTDP ELQEMVEQIK DLLISAFMAG A RGDKEKAL ...文字列: MDEEFKFLAT EAKMLITAAE RLAGTDPRLQ EMVALIKKEL EQAERTFRNG DKSEAQRQLE FVLTAARAVM NVAAAANAAG TDPLLKAMV DAILWRLKEA IRTFQNGDQE EAETQLRFVL RAAIAVAVVA AALVLAGTDP ELQEMVEQIK DLLISAFMAG A RGDKEKAL TQLLFVAWAA HAVAMIAAAA NLAGTDPRLQ QQVKEILEKL KEAIETFQKG DEEQAFRQLA EVLAEAALVA LR AALTNLE HHHHHH |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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![]() | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
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試料調製
濃度 | 0.7 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 8 |
グリッド | モデル: Quantifoil R2/2 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: CONTINUOUS / 支持フィルム - Film thickness: 2 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 5 sec. |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 295 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV |
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電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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特殊光学系 | 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 BIOQUANTUM (6k x 4k) 撮影したグリッド数: 2 / 平均露光時間: 2.0 sec. / 平均電子線量: 49.99 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: ![]() |
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): 0.3 µm / 倍率(公称値): 64000 |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER |
実験機器 | ![]() モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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画像解析
-原子モデル構築 1
精密化 | 空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT |
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得られたモデル | ![]() PDB-8glt: |