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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 8wxb | ||||||||||||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of the alpha-carboxysome shell vertex from Prochlorococcus MED4 | ||||||||||||||||||
要素 |
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キーワード | PHOTOSYNTHESIS / alpha-carboxysome / carbon fixation | ||||||||||||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 structural constituent of carboxysome shell / carboxysome / carbon fixation / photosynthesis 類似検索 - 分子機能 | ||||||||||||||||||
生物種 | Prochlorococcus sp. MED4 (バクテリア) | ||||||||||||||||||
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: 4.2 Å | ||||||||||||||||||
データ登録者 | Jiang, Y.L. / Zhou, R.Q. / Zhou, C.Z. / Zeng, Q.L. | ||||||||||||||||||
資金援助 | 中国, 香港, 5件
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引用 | ジャーナル: Nat Plants / 年: 2024 タイトル: Structure and assembly of the α-carboxysome in the marine cyanobacterium Prochlorococcus. 著者: Rui-Qian Zhou / Yong-Liang Jiang / Haofu Li / Pu Hou / Wen-Wen Kong / Jia-Xin Deng / Yuxing Chen / Cong-Zhao Zhou / Qinglu Zeng / 要旨: Carboxysomes are bacterial microcompartments that encapsulate the enzymes RuBisCO and carbonic anhydrase in a proteinaceous shell to enhance the efficiency of photosynthetic carbon fixation. The self- ...Carboxysomes are bacterial microcompartments that encapsulate the enzymes RuBisCO and carbonic anhydrase in a proteinaceous shell to enhance the efficiency of photosynthetic carbon fixation. The self-assembly principles of the intact carboxysome remain elusive. Here we purified α-carboxysomes from Prochlorococcus and examined their intact structures using single-particle cryo-electron microscopy to solve the basic principles of their shell construction and internal RuBisCO organization. The 4.2 Å icosahedral-like shell structure reveals 24 CsoS1 hexamers on each facet and one CsoS4A pentamer at each vertex. RuBisCOs are organized into three concentric layers within the shell, consisting of 72, 32 and up to 4 RuBisCOs at the outer, middle and inner layers, respectively. We uniquely show how full-length and shorter forms of the scaffolding protein CsoS2 bind to the inner surface of the shell via repetitive motifs in the middle and C-terminal regions. Combined with previous reports, we propose a concomitant 'outside-in' assembly principle of α-carboxysomes: the inner surface of the self-assembled shell is reinforced by the middle and C-terminal motifs of the scaffolding protein, while the free N-terminal motifs cluster to recruit RuBisCO in concentric, three-layered spherical arrangements. These new insights into the coordinated assembly of α-carboxysomes may guide the rational design and repurposing of carboxysome structures for improving plant photosynthetic efficiency. | ||||||||||||||||||
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 | 8wxb.cif.gz | 802.3 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb8wxb.ent.gz | 672.1 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 8wxb.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 | 8wxb_validation.pdf.gz | 1.6 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 8wxb_full_validation.pdf.gz | 1.6 MB | 表示 | |
XML形式データ | 8wxb_validation.xml.gz | 135.2 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 8wxb_validation.cif.gz | 213.8 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/wx/8wxb ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/wx/8wxb | 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 |
| x 5
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3 |
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対称性 | 点対称性: (シェーンフリース記号: C5 (5回回転対称)) |
-要素
#1: タンパク質 | 分子量: 9407.823 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Prochlorococcus sp. MED4 (バクテリア) / 参照: UniProt: Q7V2C6 | ||
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#2: タンパク質 | 分子量: 10050.501 Da / 分子数: 48 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Prochlorococcus sp. MED4 (バクテリア) / 参照: UniProt: Q7V2D1 #3: タンパク質 | 分子量: 82006.797 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Prochlorococcus sp. MED4 (バクテリア) / 参照: UniProt: Q7V2C8 |
-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: The shell vertex of alpha-carboxysome / タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: NATURAL |
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分子量 | 値: 3.4 MDa / 実験値: NO |
由来(天然) | 生物種: Prochlorococcus sp. MED4 (バクテリア) |
緩衝液 | pH: 8.5 |
試料 | 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES |
試料支持 | グリッドのタイプ: Quantifoil R2/1 |
急速凍結 | 凍結剤: ETHANE |
-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 |
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 / 最大 デフォーカス(公称値): 2000 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 1000 nm |
撮影 | 電子線照射量: 50 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) |
-解析
CTF補正 | タイプ: NONE |
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3次元再構成 | 解像度: 4.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 28093 / 対称性のタイプ: POINT |