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- EMDB-22401: Rubisco at apo state -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-22401
タイトルRubisco at apo state
マップデータRubisco at apo state
試料
  • 複合体: Rubisco at apo state
    • タンパク質・ペプチド: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
    • タンパク質・ペプチド: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain 2, chloroplastic
  • リガンド: water
キーワードRubisco / PLANT PROTEIN / Pyrenoid
機能・相同性
機能・相同性情報


photorespiration / ribulose-bisphosphate carboxylase / ribulose-bisphosphate carboxylase activity / reductive pentose-phosphate cycle / chloroplast stroma / chloroplast / monooxygenase activity / magnesium ion binding
類似検索 - 分子機能
Ribulose bisphosphate carboxylase, small subunit / Ribulose bisphosphate carboxylase small subunit, domain / Ribulose bisphosphate carboxylase, small subunit superfamily / Ribulose bisphosphate carboxylase, small chain / Ribulose bisphosphate carboxylase, small chain / Ribulose bisphosphate carboxylase large subunit, type I / Ribulose bisphosphate carboxylase, large chain, active site / Ribulose bisphosphate carboxylase large chain active site. / Ribulose bisphosphate carboxylase, large subunit, ferrodoxin-like N-terminal / Ribulose bisphosphate carboxylase large chain, N-terminal domain ...Ribulose bisphosphate carboxylase, small subunit / Ribulose bisphosphate carboxylase small subunit, domain / Ribulose bisphosphate carboxylase, small subunit superfamily / Ribulose bisphosphate carboxylase, small chain / Ribulose bisphosphate carboxylase, small chain / Ribulose bisphosphate carboxylase large subunit, type I / Ribulose bisphosphate carboxylase, large chain, active site / Ribulose bisphosphate carboxylase large chain active site. / Ribulose bisphosphate carboxylase, large subunit, ferrodoxin-like N-terminal / Ribulose bisphosphate carboxylase large chain, N-terminal domain / Ribulose bisphosphate carboxylase, large subunit, C-terminal / RuBisCO / Ribulose bisphosphate carboxylase, large subunit, C-terminal domain superfamily / RuBisCO large subunit, N-terminal domain superfamily / Ribulose bisphosphate carboxylase large chain, catalytic domain
類似検索 - ドメイン・相同性
Ribulose bisphosphate carboxylase large chain / Ribulose bisphosphate carboxylase large chain / Ribulose bisphosphate carboxylase small subunit, chloroplastic 2
類似検索 - 構成要素
生物種Chlamydomonas reinhardtii (クラミドモナス)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.68 Å
データ登録者Chou H / Matthies D / He S / Jonikas MC / Yu Z
資金援助 米国, シンガポール, 英国, 9件
OrganizationGrant number国
National Science Foundation (NSF, United States)IOS-1359682 米国
National Science Foundation (NSF, United States)MCB-1935444 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)DP2-GM-119137 米国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI)55108535 米国
Ministry of Education (MoE, Singapore)MOE2018-T2-2-059 シンガポール
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)BB/S015531/1 英国
Leverhulme TrustRPG-2017-402 英国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R01GM071574 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)T32GM007276 米国
引用ジャーナル: Nat Plants / 年: 2020
タイトル: The structural basis of Rubisco phase separation in the pyrenoid.
著者: Shan He / Hui-Ting Chou / Doreen Matthies / Tobias Wunder / Moritz T Meyer / Nicky Atkinson / Antonio Martinez-Sanchez / Philip D Jeffrey / Sarah A Port / Weronika Patena / Guanhua He / ...著者: Shan He / Hui-Ting Chou / Doreen Matthies / Tobias Wunder / Moritz T Meyer / Nicky Atkinson / Antonio Martinez-Sanchez / Philip D Jeffrey / Sarah A Port / Weronika Patena / Guanhua He / Vivian K Chen / Frederick M Hughson / Alistair J McCormick / Oliver Mueller-Cajar / Benjamin D Engel / Zhiheng Yu / Martin C Jonikas /
要旨: Approximately one-third of global CO fixation occurs in a phase-separated algal organelle called the pyrenoid. The existing data suggest that the pyrenoid forms by the phase separation of the CO- ...Approximately one-third of global CO fixation occurs in a phase-separated algal organelle called the pyrenoid. The existing data suggest that the pyrenoid forms by the phase separation of the CO-fixing enzyme Rubisco with a linker protein; however, the molecular interactions underlying this phase separation remain unknown. Here we present the structural basis of the interactions between Rubisco and its intrinsically disordered linker protein Essential Pyrenoid Component 1 (EPYC1) in the model alga Chlamydomonas reinhardtii. We find that EPYC1 consists of five evenly spaced Rubisco-binding regions that share sequence similarity. Single-particle cryo-electron microscopy of these regions in complex with Rubisco indicates that each Rubisco holoenzyme has eight binding sites for EPYC1, one on each Rubisco small subunit. Interface mutations disrupt binding, phase separation and pyrenoid formation. Cryo-electron tomography supports a model in which EPYC1 and Rubisco form a codependent multivalent network of specific low-affinity bonds, giving the matrix liquid-like properties. Our results advance the structural and functional understanding of the phase separation underlying the pyrenoid, an organelle that plays a fundamental role in the global carbon cycle.
履歴
登録2020年8月3日-
ヘッダ(付随情報) 公開2020年11月18日-
マップ公開2020年11月18日-
更新2024年10月23日-
現状2024年10月23日処理サイト: RCSB / 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: 0.07
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.07
  • 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-7jn4
  • 表面レベル: 0.07
  • 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

emd_22401.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_22401.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 27 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Rubisco at apo state
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.)
1.31 Å/pix.
x 192 pix.
= 251.52 Å		1.31 Å/pix.
x 192 pix.
= 251.52 Å		1.31 Å/pix.
x 192 pix.
= 251.52 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: 1.31 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: 0.07 / ムービー #1: 0.07
最小 - 最大-0.49490726 - 0.8083171
平均 (標準偏差)0.000027628656 (±0.030038653)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ192192192
Spacing192192192
セルA=B=C: 251.51999 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.311.311.31
M x/y/z192192192
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z251.520251.520251.520
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ256256256
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS192192192
D min/max/mean-0.4950.8080.000

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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 : Rubisco at apo state

全体名称: Rubisco at apo state
要素
  • 複合体: Rubisco at apo state
    • タンパク質・ペプチド: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
    • タンパク質・ペプチド: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain 2, chloroplastic
  • リガンド: water

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超分子 #1: Rubisco at apo state

超分子名称: Rubisco at apo state / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Chlamydomonas reinhardtii (クラミドモナス)
株: CC-2677 cw15 nit1-305 mt-5D

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分子 #1: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain

分子名称: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 8 / 光学異性体: LEVO / EC番号: ribulose-bisphosphate carboxylase
由来(天然)生物種: Chlamydomonas reinhardtii (クラミドモナス)
分子量理論値: 52.607812 KDa
配列文字列: MVPQTETKAG AGFKAGVKDY RLTYYTPDYV VRDTDILAAF RMTPQPGVPP EECGAAVAAE SSTGTWTTVW TDGLTSLDRY KGRCYDIEP VPGEDNQYIA YVAYPIDLFE EGSVTNMFTS IVGNVFGFKA LRALRLEDLR IPPAYVKTFV GPPHGIQVER D KLNKYGRG ...文字列:
MVPQTETKAG AGFKAGVKDY RLTYYTPDYV VRDTDILAAF RMTPQPGVPP EECGAAVAAE SSTGTWTTVW TDGLTSLDRY KGRCYDIEP VPGEDNQYIA YVAYPIDLFE EGSVTNMFTS IVGNVFGFKA LRALRLEDLR IPPAYVKTFV GPPHGIQVER D KLNKYGRG LLGCTIKPKL GLSAKNYGRA VYECLRGGLD FTKDDENVNS QPFMRWRDRF LFVAEAIYKA QAETGEVKGH YL NATAGTC EEMMKRAV(SMC)A KELGVPIIMH DYLTGGFTAN TSLAIYCRDN GLLLHIHRAM HAVIDRQRNH GIHFRVLAK ALRMSGGDHL HSGTVVGKLE GEREVTLGFV DLMRDDYVEK DRSRGIYFTQ DWCSMPGVMP VASGGIHVWH MPALVEIFGD DACLQFGGG TLGHPWGNAP GAAANRVALE ACTQARNEGR DLAREGGDVI RSACKWSPEL AAACEVWKEI KFEFDTIDKL

UniProtKB: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain

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分子 #2: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain 2, chloroplastic

分子名称: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain 2, chloroplastic
タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 8 / 光学異性体: LEVO / EC番号: ribulose-bisphosphate carboxylase
由来(天然)生物種: Chlamydomonas reinhardtii (クラミドモナス)
分子量理論値: 20.667959 KDa
配列文字列:
MAAVIAKSSV SAAVARPARS SVRPMAALKP AVKAAPVAAP AQANQMMVWT PVNNKMFETF SYLPPLSDEQ IAAQVDYIVA NGWIPCLEF AESDKAYVSN ESAIRFGSVS CLYYDNRYWT MWKLPMFGCR DPMQVLREIV ACTKAFPDAY VRLVAFDNQK Q VQIMGFLV QRPKSARDWQ PANKRSV

UniProtKB: Ribulose bisphosphate carboxylase small subunit, chloroplastic 2

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分子 #3: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 232 / 式: 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

緩衝液pH: 6.8
詳細: 200 mM sorbitol, 50 mM HEPES, 50 mM KOAc, 2 mM Mg(OAc)2.4H2O and 1 mM CaCl2
グリッドモデル: Quantifoil / 材質: COPPER / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec.
詳細: glow discharging for 60 seconds with a current of 15 mA in a Pelico EasiGlow system
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: SUPER-RESOLUTION / デジタル化 - サイズ - 横: 7676 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 7462 pixel / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-60 / 実像数: 1834 / 平均露光時間: 10.0 sec. / 平均電子線量: 58.2 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 倍率（公称値）: 22500
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: 677071
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成使用したクラス数: 1
想定した対称性 - 点群: D4 (2回x4回 2面回転対称)
解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.68 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION / 使用した粒子像数: 491395
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION
最終 3次元分類クラス数: 4 / ソフトウェア - 名称: RELION
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PDB ID:

1gk8


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT
得られたモデル

PDB-7jn4:
Rubisco in the apo state

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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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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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