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- EMDB-13590: Cryo-EM structure of the dimeric Rhodobacter sphaeroides RC-LH1 c... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-13590
タイトルCryo-EM structure of the dimeric Rhodobacter sphaeroides RC-LH1 core complex at 2.9 A: the structural basis for dimerisation
マップデータlight harvesting core complex
試料
  • 複合体: Light harvesting core complex
    • タンパク質・ペプチド: x 8種
  • リガンド: x 11種
機能・相同性
機能・相同性情報


plasma membrane-derived chromatophore membrane / plasma membrane light-harvesting complex / bacteriochlorophyll binding / electron transporter, transferring electrons within the cyclic electron transport pathway of photosynthesis activity / photosynthetic electron transport in photosystem II / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
Photosynthetic reaction centre, M subunit / Photosynthetic reaction centre, L/M / Photosystem II protein D1/D2 superfamily / Photosynthetic reaction centre protein / Photosynthetic reaction center proteins signature.
類似検索 - ドメイン・相同性
Reaction center protein M chain
類似検索 - 構成要素
生物種Cereibacter sphaeroides 2.4.1 (バクテリア)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.9 Å
データ登録者Qian P / Hunter CN
資金援助 英国, 3件
OrganizationGrant number
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)BB/M000265/1 英国
European Research Council (ERC)845126 英国
Wellcome Trust209407/Z/17/Z 英国
引用
ジャーナル: Biochem J / : 2021
タイトル: Cryo-EM structure of the dimeric Rhodobacter sphaeroides RC-LH1 core complex at 2.9 Å: the structural basis for dimerisation.
著者: Pu Qian / Tristan I Croll / Andrew Hitchcock / Philip J Jackson / Jack H Salisbury / Pablo Castro-Hartmann / Kasim Sader / David J K Swainsbury / C Neil Hunter /
要旨: The dimeric reaction centre light-harvesting 1 (RC-LH1) core complex of Rhodobacter sphaeroides converts absorbed light energy to a charge separation, and then it reduces a quinone electron and ...The dimeric reaction centre light-harvesting 1 (RC-LH1) core complex of Rhodobacter sphaeroides converts absorbed light energy to a charge separation, and then it reduces a quinone electron and proton acceptor to a quinol. The angle between the two monomers imposes a bent configuration on the dimer complex, which exerts a major influence on the curvature of the membrane vesicles, known as chromatophores, where the light-driven photosynthetic reactions take place. To investigate the dimerisation interface between two RC-LH1 monomers, we determined the cryogenic electron microscopy structure of the dimeric complex at 2.9 Å resolution. The structure shows that each monomer consists of a central RC partly enclosed by a 14-subunit LH1 ring held in an open state by PufX and protein-Y polypeptides, thus enabling quinones to enter and leave the complex. Two monomers are brought together through N-terminal interactions between PufX polypeptides on the cytoplasmic side of the complex, augmented by two novel transmembrane polypeptides, designated protein-Z, that bind to the outer faces of the two central LH1 β polypeptides. The precise fit at the dimer interface, enabled by PufX and protein-Z, by C-terminal interactions between opposing LH1 αβ subunits, and by a series of interactions with a bound sulfoquinovosyl diacylglycerol lipid, bring together each monomer creating an S-shaped array of 28 bacteriochlorophylls. The seamless join between the two sets of LH1 bacteriochlorophylls provides a path for excitation energy absorbed by one half of the complex to migrate across the dimer interface to the other half.
#1: ジャーナル: Acta Crystallogr., Sect. D: Biol. Crystallogr.
: 2018

タイトル: Real-space refinement in PHENIX for cryo-EM and crystallography
著者: Qian P / Hunter CN
履歴
登録2021年9月17日-
ヘッダ(付随情報) 公開2021年11月24日-
マップ公開2021年11月24日-
更新2022年12月7日-
現状2022年12月7日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図(断面を密度値に従い着色)
  • 表面レベル: 0.03
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図(高さに従い着色)
  • 表面レベル: 0.03
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-7pqd
  • 表面レベル: 0.03
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

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_13590.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 512 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈light harvesting core complex
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
Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.65 Å/pix.
x 512 pix.
= 332.8 Å
0.65 Å/pix.
x 512 pix.
= 332.8 Å
0.65 Å/pix.
x 512 pix.
= 332.8 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: 0.65 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.0222 / ムービー #1: 0.03
最小 - 最大-0.11344796 - 0.21005328
平均 (標準偏差)0.00032892064 (±0.004754529)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ512512512
Spacing512512512
セルA=B=C: 332.8 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z0.650.650.65
M x/y/z512512512
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z332.800332.800332.800
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ260260260
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS512512512
D min/max/mean-0.1130.2100.000

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Light harvesting core complex

全体名称: Light harvesting core complex
要素
  • 複合体: Light harvesting core complex
    • タンパク質・ペプチド: LH1-alpha
    • タンパク質・ペプチド: LH1-beta
    • タンパク質・ペプチド: RC-H
    • タンパク質・ペプチド: RC-L
    • タンパク質・ペプチド: Reaction center protein M chain
    • タンパク質・ペプチド: PufZ
    • タンパク質・ペプチド: PufY
    • タンパク質・ペプチド: PufX
  • リガンド: BACTERIOCHLOROPHYLL A
  • リガンド: 3,4-DIHYDROSPHEROIDENE
  • リガンド: 1,2-Distearoyl-sn-glycerophosphoethanolamine
  • リガンド: (2R,5R,11R,14R)-5,8,11-trihydroxy-5,11-dioxido-17-oxo-2,14-bis(tetradecanoyloxy)-4,6,10,12,16-pentaoxa-5,11-diphosphatriacont-1-yl tetradecanoate
  • リガンド: UBIQUINONE-1
  • リガンド: UBIQUINONE-10
  • リガンド: BACTERIOPHEOPHYTIN A
  • リガンド: 1,2-DI-O-ACYL-3-O-[6-DEOXY-6-SULFO-ALPHA-D-GLUCOPYRANOSYL]-SN-GLYCEROL
  • リガンド: DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE
  • リガンド: FE (III) ION
  • リガンド: water

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超分子 #1: Light harvesting core complex

超分子名称: Light harvesting core complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#8
由来(天然)生物種: Cereibacter sphaeroides 2.4.1 (バクテリア)

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分子 #1: LH1-alpha

分子名称: LH1-alpha / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 28 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Cereibacter sphaeroides 2.4.1 (バクテリア)
分子量理論値: 6.84418 KDa
配列文字列:
(FME)SKFYKIWMI FDPRRVFVAQ GVFLFLLAVM IHLILLSTPS YNWLEISAAK YNRVAVAE

+
分子 #2: LH1-beta

分子名称: LH1-beta / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 28 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Cereibacter sphaeroides 2.4.1 (バクテリア)
分子量理論値: 5.592361 KDa
配列文字列:
MADKSDLGYT GLTDEQAQEL HSVYMSGLWL FSAVAIVAHL AVYIWRPWF

+
分子 #3: RC-H

分子名称: RC-H / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Cereibacter sphaeroides 2.4.1 (バクテリア)
分子量理論値: 26.544471 KDa
配列文字列: MVGVTAFGNF DLASLAIYSF WIFLAGLIYY LQTENMREGY PLENEDGTPA ANQGPFPLPK PKTFILPHGR GTLTVPGPES EDRPIALAR TAVSEGFPHA PTGDPMKDGV GPASWVARRD LPELDGHGHN KIKPMKAAAG FHVSAGKNPI GLPVRGCDLE I AGKVVDIW ...文字列:
MVGVTAFGNF DLASLAIYSF WIFLAGLIYY LQTENMREGY PLENEDGTPA ANQGPFPLPK PKTFILPHGR GTLTVPGPES EDRPIALAR TAVSEGFPHA PTGDPMKDGV GPASWVARRD LPELDGHGHN KIKPMKAAAG FHVSAGKNPI GLPVRGCDLE I AGKVVDIW VDIPEQMARF LEVELKDGST RLLPMQMVKV QSNRVHVNAL SSDLFAGIPT IKSPTEVTLL EEDKICGYVA GG LMYAAP

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分子 #4: RC-L

分子名称: RC-L / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Cereibacter sphaeroides 2.4.1 (バクテリア)
分子量理論値: 31.346389 KDa
配列文字列: ALLSFERKYR VPGGTLVGGN LFDFWVGPFY VGFFGVATFF FAALGIILIA WSAVLQGTWN PQLISVYPPA LEYGLGGAPL AKGGLWQII TICATGAFVS WALREVEICR KLGIGYHIPF AFAFAILAYL TLVLFRPVMM GAWGYAFPYG IWTHLDWVSN T GYTYGNFH ...文字列:
ALLSFERKYR VPGGTLVGGN LFDFWVGPFY VGFFGVATFF FAALGIILIA WSAVLQGTWN PQLISVYPPA LEYGLGGAPL AKGGLWQII TICATGAFVS WALREVEICR KLGIGYHIPF AFAFAILAYL TLVLFRPVMM GAWGYAFPYG IWTHLDWVSN T GYTYGNFH YNPAHMIAIS FFFTNALALA LHGALVLSAA NPEKGKEMRT PDHEDTFFRD LVGYSIGTLG IHRLGLLLSL SA VFFSALC MIITGTIWFD QWVDWWQWWV KLPWWANIPG GING

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分子 #5: Reaction center protein M chain

分子名称: Reaction center protein M chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Cereibacter sphaeroides 2.4.1 (バクテリア)
分子量理論値: 34.398543 KDa
配列文字列: AEYQNIFSQV QVRGPADLGM TEDVNLANRS GVGPFSTLLG WFGNAQLGPI YLGSLGVLSL FSGLMWFFTI GIWFWYQAGW NPAVFLRDL FFFSLEPPAP EYGLSFAAPL KEGGLWLIAS FFMFVAVWSW WGRTYLRAQA LGMGKHTAWA FLSAIWLWMV L GFIRPILM ...文字列:
AEYQNIFSQV QVRGPADLGM TEDVNLANRS GVGPFSTLLG WFGNAQLGPI YLGSLGVLSL FSGLMWFFTI GIWFWYQAGW NPAVFLRDL FFFSLEPPAP EYGLSFAAPL KEGGLWLIAS FFMFVAVWSW WGRTYLRAQA LGMGKHTAWA FLSAIWLWMV L GFIRPILM GSWSEAVPYG IFSHLDWTNN FSLVHGNLFY NPFHGLSIAF LYGSALLFAM HGATILAVSR FGGERELEQI AD RGTAAER AALFWRWTMG FNATMEGIHR WAIWMAVLVT LTGGIGILLS GTVVDNWYVW GQNHGMAPLN

+
分子 #6: PufZ

分子名称: PufZ / タイプ: protein_or_peptide / ID: 6 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Cereibacter sphaeroides 2.4.1 (バクテリア)
分子量理論値: 3.517323 KDa
配列文字列:
MAYMFGIIVF LAMLAVCWFG FMAAERQAGR L

+
分子 #7: PufY

分子名称: PufY / タイプ: protein_or_peptide / ID: 7 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Cereibacter sphaeroides 2.4.1 (バクテリア)
分子量理論値: 5.126067 KDa
配列文字列:
EVSEFAFRLM MAAVIFVGVG IMFAFAGGHW FVGLVVGGLV AAFFAATPN

+
分子 #8: PufX

分子名称: PufX / タイプ: protein_or_peptide / ID: 8 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Cereibacter sphaeroides 2.4.1 (バクテリア)
分子量理論値: 6.024157 KDa
配列文字列:
PKTNLRLWVA FQMMKGAGWA GGVFFGTLLL IGFFRVVGRM LPIQENQAPA PNITG

+
分子 #9: BACTERIOCHLOROPHYLL A

分子名称: BACTERIOCHLOROPHYLL A / タイプ: ligand / ID: 9 / コピー数: 64 / : BCL
分子量理論値: 911.504 Da
Chemical component information

ChemComp-BCL:
BACTERIOCHLOROPHYLL A

+
分子 #10: 3,4-DIHYDROSPHEROIDENE

分子名称: 3,4-DIHYDROSPHEROIDENE / タイプ: ligand / ID: 10 / コピー数: 54 / : SP2
分子量理論値: 570.93 Da
Chemical component information

ChemComp-SP2:
3,4-DIHYDROSPHEROIDENE

+
分子 #11: 1,2-Distearoyl-sn-glycerophosphoethanolamine

分子名称: 1,2-Distearoyl-sn-glycerophosphoethanolamine / タイプ: ligand / ID: 11 / コピー数: 4 / : 3PE
分子量理論値: 748.065 Da
Chemical component information

ChemComp-3PE:
1,2-Distearoyl-sn-glycerophosphoethanolamine / DSPE / リン脂質*YM

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分子 #12: (2R,5R,11R,14R)-5,8,11-trihydroxy-5,11-dioxido-17-oxo-2,14-bis(te...

分子名称: (2R,5R,11R,14R)-5,8,11-trihydroxy-5,11-dioxido-17-oxo-2,14-bis(tetradecanoyloxy)-4,6,10,12,16-pentaoxa-5,11-diphosphatriacont-1-yl tetradecanoate
タイプ: ligand / ID: 12 / コピー数: 4 / : CD4
分子量理論値: 1.241633 KDa
Chemical component information

ChemComp-CD4:
(2R,5R,11R,14R)-5,8,11-trihydroxy-5,11-dioxido-17-oxo-2,14-bis(tetradecanoyloxy)-4,6,10,12,16-pentaoxa-5,11-diphosphatriacont-1-yl tetradecanoate / テトラミリストイルカルジオリピン

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分子 #13: UBIQUINONE-1

分子名称: UBIQUINONE-1 / タイプ: ligand / ID: 13 / コピー数: 2 / : UQ1
分子量理論値: 250.29 Da
Chemical component information

ChemComp-UQ1:
UBIQUINONE-1 / ユビキノン1

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分子 #14: UBIQUINONE-10

分子名称: UBIQUINONE-10 / タイプ: ligand / ID: 14 / コピー数: 4 / : U10
分子量理論値: 863.343 Da
Chemical component information

+
分子 #15: BACTERIOPHEOPHYTIN A

分子名称: BACTERIOPHEOPHYTIN A / タイプ: ligand / ID: 15 / コピー数: 4 / : BPH
分子量理論値: 889.215 Da
Chemical component information

ChemComp-BPH:
BACTERIOPHEOPHYTIN A / バクテリオフェオフィチン

+
分子 #16: 1,2-DI-O-ACYL-3-O-[6-DEOXY-6-SULFO-ALPHA-D-GLUCOPYRANOSYL]-SN-GLYCEROL

分子名称: 1,2-DI-O-ACYL-3-O-[6-DEOXY-6-SULFO-ALPHA-D-GLUCOPYRANOSYL]-SN-GLYCEROL
タイプ: ligand / ID: 16 / コピー数: 2 / : SQD
分子量理論値: 795.116 Da
Chemical component information

ChemComp-SQD:
1,2-DI-O-ACYL-3-O-[6-DEOXY-6-SULFO-ALPHA-D-GLUCOPYRANOSYL]-SN-GLYCEROL / (2S)-1-O,2-O-ジパルミトイル-3-O-(6-スルホ-6-デオキシ-α-D-グルコピラノシル)グリセロ-ル

+
分子 #17: DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE

分子名称: DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE / タイプ: ligand / ID: 17 / コピー数: 2 / : LMT
分子量理論値: 510.615 Da
Chemical component information

ChemComp-LMT:
DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE / ドデシルβ-D-マルトシド / 可溶化剤*YM

+
分子 #18: FE (III) ION

分子名称: FE (III) ION / タイプ: ligand / ID: 18 / コピー数: 2 / : FE
分子量理論値: 55.845 Da

+
分子 #19: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 19 / コピー数: 144 / : HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER

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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4.0 mg/mL
緩衝液pH: 7.8 / 構成要素 - 濃度: 20.0 mMol / 構成要素 - 式: HEPES / 詳細: 20 mM HEPES, pH 7.8, 0.03% beta-DDM
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 99 % / チャンバー内温度: 277 K / 詳細: QF R1.2/1.3 300 mesh Cu grid.
詳細In 20 mM HEPES, pH 7.8, 0.03% beta-DDM buffer solution

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
温度最高: 80.0 K
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 5058 / 平均露光時間: 12.21 sec. / 平均電子線量: 45.36 e/Å2
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: 2.7 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 2.2 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 0.8 µm / 倍率(公称値): 120000
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

粒子像選択選択した数: 223786
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1) / 使用した粒子像数: 58945
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
最終 3次元分類クラス数: 4 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1)
FSC曲線 (解像度の算出)

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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://pdbjlvh1.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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万見 (Yorodumi)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 万見(Yorodumi)は、EMDB/PDB/SASBDBなどの構造データを閲覧するためのページです。
  • 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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