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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 7wyi | |||||||||
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タイトル | Native Photosystem I of Chlamydomonas reinhardtii | |||||||||
要素 |
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キーワード | PHOTOSYNTHESIS / membrane supercomplex / light harvesting / electron transport / green algae | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 photosynthesis, light harvesting / chloroplast thylakoid lumen / photosynthesis, light harvesting in photosystem I / photosystem I reaction center / photosystem I / photosystem I / photosystem II / chlorophyll binding / photosynthetic electron transport in photosystem I / chloroplast thylakoid membrane ...photosynthesis, light harvesting / chloroplast thylakoid lumen / photosynthesis, light harvesting in photosystem I / photosystem I reaction center / photosystem I / photosystem I / photosystem II / chlorophyll binding / photosynthetic electron transport in photosystem I / chloroplast thylakoid membrane / response to light stimulus / photosynthesis / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / electron transfer activity / oxidoreductase activity / magnesium ion binding / metal ion binding 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Chlamydomonas reinhardtii (クラミドモナス) | |||||||||
手法 | 電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.9 Å | |||||||||
データ登録者 | Kurisu, G. / Gerle, C. / Mitsuoka, K. / Kawamoto, A. / Tanaka, H. | |||||||||
資金援助 | 日本, 2件
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引用 | ジャーナル: Biochim Biophys Acta Bioenerg / 年: 2023 タイトル: Three structures of PSI-LHCI from Chlamydomonas reinhardtii suggest a resting state re-activated by ferredoxin. 著者: Christoph Gerle / Yuko Misumi / Akihiro Kawamoto / Hideaki Tanaka / Hisako Kubota-Kawai / Ryutaro Tokutsu / Eunchul Kim / Dror Chorev / Kazuhiro Abe / Carol V Robinson / Kaoru Mitsuoka / Jun ...著者: Christoph Gerle / Yuko Misumi / Akihiro Kawamoto / Hideaki Tanaka / Hisako Kubota-Kawai / Ryutaro Tokutsu / Eunchul Kim / Dror Chorev / Kazuhiro Abe / Carol V Robinson / Kaoru Mitsuoka / Jun Minagawa / Genji Kurisu / 要旨: Photosystem I (PSI) from the green alga Chlamydomonas reinhardtii, with various numbers of membrane bound antenna complexes (LHCI), has been described in great detail. In contrast, structural ...Photosystem I (PSI) from the green alga Chlamydomonas reinhardtii, with various numbers of membrane bound antenna complexes (LHCI), has been described in great detail. In contrast, structural characterization of soluble binding partners is less advanced. Here, we used X-ray crystallography and single particle cryo-EM to investigate three structures of the PSI-LHCI supercomplex from Chlamydomonas reinhardtii. An X-ray structure demonstrates the absence of six chlorophylls from the luminal side of the LHCI belts, suggesting these pigments were either physically absent or less stably associated with the complex, potentially influencing excitation transfer significantly. CryoEM revealed extra densities on luminal and stromal sides of the supercomplex, situated in the vicinity of the electron transfer sites. These densities disappeared after the binding of oxidized ferredoxin to PSI-LHCI. Based on these structures, we propose the existence of a PSI-LHCI resting state with a reduced active chlorophyll content, electron donors docked in waiting positions and regulatory binding partners positioned at the electron acceptor site. The resting state PSI-LHCI supercomplex would be recruited to its active form by the availability of oxidized ferredoxin. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
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-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 7wyi.cif.gz | 690.5 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb7wyi.ent.gz | 525.8 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 7wyi.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
文書・要旨 | 7wyi_validation.pdf.gz | 12.4 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 7wyi_full_validation.pdf.gz | 12.7 MB | 表示 | |
XML形式データ | 7wyi_validation.xml.gz | 128.9 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 7wyi_validation.cif.gz | 186.1 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/wy/7wyi ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/wy/7wyi | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
-Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein ... , 2種, 2分子 AB
#1: タンパク質 | 分子量: 83239.203 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 由来: (天然) Chlamydomonas reinhardtii (クラミドモナス) 参照: UniProt: P12154, photosystem I |
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#2: タンパク質 | 分子量: 82184.266 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 由来: (天然) Chlamydomonas reinhardtii (クラミドモナス) 参照: UniProt: P09144, photosystem I |
-タンパク質 , 1種, 1分子 C
#3: タンパク質 | 分子量: 8869.325 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 由来: (天然) Chlamydomonas reinhardtii (クラミドモナス) 参照: UniProt: Q00914, photosystem I |
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-Photosystem I reaction center subunit ... , 4種, 4分子 DEFJ
#4: タンパク質 | 分子量: 21372.887 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 由来: (天然) Chlamydomonas reinhardtii (クラミドモナス) 参照: UniProt: Q39615 |
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#5: タンパク質 | 分子量: 10786.395 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 由来: (天然) Chlamydomonas reinhardtii (クラミドモナス) 参照: UniProt: P12352 |
#6: タンパク質 | 分子量: 24088.936 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 由来: (天然) Chlamydomonas reinhardtii (クラミドモナス) 参照: UniProt: P12356 |
#7: タンパク質・ペプチド | 分子量: 4750.509 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 由来: (天然) Chlamydomonas reinhardtii (クラミドモナス) 参照: UniProt: P59777 |
-Chlorophyll a-b binding protein, ... , 8種, 8分子 1378Z456
#8: タンパク質 | 分子量: 23520.697 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 由来: (天然) Chlamydomonas reinhardtii (クラミドモナス) 参照: UniProt: Q7DM26 |
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#9: タンパク質 | 分子量: 32629.486 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 由来: (天然) Chlamydomonas reinhardtii (クラミドモナス) 参照: UniProt: A8JF10 |
#10: タンパク質 | 分子量: 26248.869 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 由来: (天然) Chlamydomonas reinhardtii (クラミドモナス) 参照: UniProt: Q84Y02 |
#11: タンパク質 | 分子量: 25948.812 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 由来: (天然) Chlamydomonas reinhardtii (クラミドモナス) 参照: UniProt: Q75VY7 |
#12: タンパク質 | 分子量: 23923.205 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 由来: (天然) Chlamydomonas reinhardtii (クラミドモナス) 参照: UniProt: Q05093 |
#13: タンパク質 | 分子量: 28729.822 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 由来: (天然) Chlamydomonas reinhardtii (クラミドモナス) 参照: UniProt: Q75VZ0 |
#14: タンパク質 | 分子量: 28257.555 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 由来: (天然) Chlamydomonas reinhardtii (クラミドモナス) 参照: UniProt: Q75VY8 |
#15: タンパク質 | 分子量: 27812.373 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 由来: (天然) Chlamydomonas reinhardtii (クラミドモナス) 参照: UniProt: Q75VY6 |
-非ポリマー , 5種, 171分子
#16: 化合物 | ChemComp-CL0 / | ||||||
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#17: 化合物 | ChemComp-CLA / #18: 化合物 | #19: 化合物 | #20: 化合物 | ChemComp-CHL / |
-詳細
研究の焦点であるリガンドがあるか | Y |
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-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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EM実験 | 試料の集合状態: PARTICLE / 3次元再構成法: 単粒子再構成法 |
-試料調製
構成要素 | 名称: Native Photosystem I with bound Light Harvesting Complex I from Chlamydomonas reinhardtii thylakoid membranes. タイプ: COMPLEX 詳細: Membrane supercomplex purified without column use under green light conditions, stabilized by the mild detergent GDN with excess detergent removed using GraDeR. Entity ID: #1-#15 / 由来: NATURAL | |||||||||||||||
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分子量 | 値: 0.765 MDa / 実験値: YES | |||||||||||||||
由来(天然) | 生物種: Chlamydomonas reinhardtii (クラミドモナス) 株: Wild Type strain 137c / 細胞内の位置: Thylakoid membrane / Organelle: Chloroplast | |||||||||||||||
緩衝液 | pH: 6.5 | |||||||||||||||
緩衝液成分 |
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試料 | 濃度: 7 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES 詳細: The sample was monodisperse with a low level of contaminants and excess free detergent removed using the GraDeR approach. | |||||||||||||||
試料支持 | 詳細: Both sides of the grid were glow discharged at 5 mA for 90 seconds. グリッドの材料: MOLYBDENUM / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3 | |||||||||||||||
急速凍結 | 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 95 % / 凍結前の試料温度: 277 K 詳細: 2.6 microliter of sample were applied to cryo-grids and blotted for 4 seconds using Whatman #1 before plunge freezing. |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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顕微鏡 | モデル: FEI TITAN KRIOS 詳細: Preliminary grid screening was performed manually using a JEOL JEM-3000SFF microscope. |
電子銃 | 電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD / 倍率(公称値): 75000 X / 最大 デフォーカス(公称値): 2500 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 1250 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 100 µm / アライメント法: COMA FREE |
試料ホルダ | 凍結剤: NITROGEN 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER |
撮影 | 平均露光時間: 2 sec. / 電子線照射量: 45.5 e/Å2 / 検出モード: INTEGRATING フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON II (4k x 4k) 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 4080 |
画像スキャン | サンプリングサイズ: 14 µm / 横: 4096 / 縦: 4096 / 動画フレーム数/画像: 16 / 利用したフレーム数/画像: 1-16 |
-解析
EMソフトウェア |
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING ONLY | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
粒子像の選択 | 選択した粒子像数: 1410677 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 47618 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | プロトコル: RIGID BODY FIT / Target criteria: Correlation coefficient | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | PDB-ID: 6JO5 Accession code: 6JO5 / Source name: PDB / タイプ: experimental model | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
精密化 | 最高解像度: 3.9 Å |