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- EMDB-24780: CryoEM map of Arabidopsis thaliana phytochrome B -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-24780
タイトルCryoEM map of Arabidopsis thaliana phytochrome B
マップデータ
試料
  • 複合体: Phytochrome
    • タンパク質・ペプチド: Phytochrome B
  • リガンド: 3-[5-[[(3~{R},4~{R})-3-ethyl-4-methyl-5-oxidanylidene-3,4-dihydropyrrol-2-yl]methyl]-2-[[5-[(4-ethyl-3-methyl-5-oxidanylidene-pyrrol-2-yl)methyl]-3-(3-hydroxy-3-oxopropyl)-4-methyl-1~{H}-pyrrol-2-yl]methyl]-4-methyl-1~{H}-pyrrol-3-yl]propanoic acid
機能・相同性
機能・相同性情報


abscisic acid metabolic process / response to low fluence red light stimulus / red light photoreceptor activity / protein-phytochromobilin linkage / transpiration / far-red light photoreceptor activity / red light signaling pathway / circadian regulation of calcium ion oscillation / regulation of defense response / response to low fluence blue light stimulus by blue low-fluence system ...abscisic acid metabolic process / response to low fluence red light stimulus / red light photoreceptor activity / protein-phytochromobilin linkage / transpiration / far-red light photoreceptor activity / red light signaling pathway / circadian regulation of calcium ion oscillation / regulation of defense response / response to low fluence blue light stimulus by blue low-fluence system / red or far-red light photoreceptor activity / regulation of photoperiodism, flowering / stomatal complex development / regulation of seed germination / gravitropism / jasmonic acid mediated signaling pathway / response to far red light / phototropism / photomorphogenesis / detection of visible light / entrainment of circadian clock / response to temperature stimulus / phosphorelay sensor kinase activity / photosynthesis / response to cold / promoter-specific chromatin binding / chromatin organization / sequence-specific DNA binding / nuclear body / nuclear speck / negative regulation of DNA-templated transcription / protein homodimerization activity / identical protein binding / nucleus / cytosol
類似検索 - 分子機能
Phytochrome A/B/C/D/E-like, histidine-kinase-related domain / Phytochrome A/B/C/D/E / Phytochrome chromophore binding site / Phytochrome chromophore attachment site signature. / Phytochrome / Phytochrome, PHY domain superfamily / PAS fold-2 / PAS fold / Phytochrome, central region / Phytochrome region ...Phytochrome A/B/C/D/E-like, histidine-kinase-related domain / Phytochrome A/B/C/D/E / Phytochrome chromophore binding site / Phytochrome chromophore attachment site signature. / Phytochrome / Phytochrome, PHY domain superfamily / PAS fold-2 / PAS fold / Phytochrome, central region / Phytochrome region / Phytochrome chromophore attachment domain / Phytochrome chromophore attachment site domain profile. / His Kinase A (phospho-acceptor) domain / His Kinase A (phosphoacceptor) domain / Signal transduction histidine kinase, dimerisation/phosphoacceptor domain / Histidine kinase domain / Histidine kinase domain profile. / GAF domain / Domain present in phytochromes and cGMP-specific phosphodiesterases. / GAF domain / GAF-like domain superfamily / PAS fold / PAS fold / PAS domain / PAS repeat profile. / Histidine kinase-, DNA gyrase B-, and HSP90-like ATPase / PAS domain / Histidine kinase-like ATPases / PAS domain superfamily / Histidine kinase/HSP90-like ATPase / Histidine kinase/HSP90-like ATPase superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
生物種Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.3 Å
データ登録者Li H / Burgie ES / Vierstra RD
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM131754 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2022
タイトル: Plant phytochrome B is an asymmetric dimer with unique signalling potential.
著者: Hua Li / E Sethe Burgie / Zira T K Gannam / Huilin Li / Richard D Vierstra /
要旨: Many aspects of plant photoperception are mediated by the phytochrome (Phy) family of bilin-containing photoreceptors that reversibly interconvert between inactive Pr and active Pfr conformers. ...Many aspects of plant photoperception are mediated by the phytochrome (Phy) family of bilin-containing photoreceptors that reversibly interconvert between inactive Pr and active Pfr conformers. Despite extensive biochemical studies, full understanding of plant Phy signalling has remained unclear due to the absence of relevant 3D models. Here we report a cryo-electron microscopy structure of Arabidopsis PhyB in the Pr state that reveals a topologically complex dimeric organization that is substantially distinct from its prokaryotic relatives. Instead of an anticipated parallel architecture, the C-terminal histidine-kinase-related domains (HKRDs) associate head-to-head, whereas the N-terminal photosensory regions associate head-to-tail to form a parallelogram-shaped platform with near two-fold symmetry. The platform is internally linked by the second of two internal Per/Arnt/Sim domains that binds to the photosensory module of the opposing protomer and a preceding 'modulator' loop that assembles tightly with the photosensory module of its own protomer. Both connections accelerate the thermal reversion of Pfr back to Pr, consistent with an inverse relationship between dimer assembly and Pfr stability. Lopsided contacts between the HKRDs and the platform create profound asymmetry to PhyB that might imbue distinct signalling potentials to the protomers. We propose that this unique structural dynamism creates an extensive photostate-sensitive surface for conformation-dependent interactions between plant Phy photoreceptors and their signalling partners.
履歴
登録2021年8月27日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年4月13日-
マップ公開2022年4月13日-
更新2022年4月20日-
現状2022年4月20日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_24780.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_24780.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.029 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.012
最小 - 最大-0.09693297 - 0.16743304
平均 (標準偏差)0.0002540493 (±0.0036864153)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 263.424 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_24780_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_24780_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Phytochrome

全体名称: Phytochrome
要素
  • 複合体: Phytochrome
    • タンパク質・ペプチド: Phytochrome B
  • リガンド: 3-[5-[[(3~{R},4~{R})-3-ethyl-4-methyl-5-oxidanylidene-3,4-dihydropyrrol-2-yl]methyl]-2-[[5-[(4-ethyl-3-methyl-5-oxidanylidene-pyrrol-2-yl)methyl]-3-(3-hydroxy-3-oxopropyl)-4-methyl-1~{H}-pyrrol-2-yl]methyl]-4-methyl-1~{H}-pyrrol-3-yl]propanoic acid

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超分子 #1: Phytochrome

超分子名称: Phytochrome / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
分子量理論値: 250 KDa

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分子 #1: Phytochrome B

分子名称: Phytochrome B / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Arabidopsis thaliana (シロイヌナズナ)
分子量理論値: 129.473047 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MVSGVGGSGG GRGGGRGGEE EPSSSHTPNN RRGGEQAQSS GTKSLRPRSN TESMSKAIQQ YTVDARLHAV FEQSGESGKS FDYSQSLKT TTYGSSVPEQ QITAYLSRIQ RGGYIQPFGC MIAVDESSFR IIGYSENARE MLGIMPQSVP TLEKPEILAM G TDVRSLFT ...文字列:
MVSGVGGSGG GRGGGRGGEE EPSSSHTPNN RRGGEQAQSS GTKSLRPRSN TESMSKAIQQ YTVDARLHAV FEQSGESGKS FDYSQSLKT TTYGSSVPEQ QITAYLSRIQ RGGYIQPFGC MIAVDESSFR IIGYSENARE MLGIMPQSVP TLEKPEILAM G TDVRSLFT SSSSILLERA FVAREITLLN PVWIHSKNTG KPFYAILHRI DVGVVIDLEP ARTEDPALSI AGAVQSQKLA VR AISQLQA LPGGDIKLLC DTVVESVRDL TGYDRVMVYK FHEDEHGEVV AESKRDDLEP YIGLHYPATD IPQASRFLFK QNR VRMIVD CNATPVLVVQ DDRLTQSMCL VGSTLRAPHG CHSQYMANMG SIASLAMAVI INGNEDDGSN VASGRSSMRL WGLV VCHHT SSRCIPFPLR YACEFLMQAF GLQLNMELQL ALQMSEKRVL RTQTLLCDML LRDSPAGIVT QSPSIMDLVK CDGAA FLYH GKYYPLGVAP SEVQIKDVVE WLLANHADST GLSTDSLGDA GYPGAAALGD AVCGMAVAYI TKRDFLFWFR SHTAKE IKW GGAKHHPEDK DDGQRMHPRS SFQAFLEVVK SRSQPWETAE MDAIHSLQLI LRDSFKESEA AMNSKVVDGV VQPCRDM AG EQGIDELGAV AREMVRLIET ATVPIFAVDA GGCINGWNAK IAELTGLSVE EAMGKSLVSD LIYKENEATV NKLLSRAL R GDEEKNVEVK LKTFSPELQG KAVFVVVNAC SSKDYLNNIV GVCFVGQDVT SQKIVMDKFI NIQGDYKAIV HSPNPLIPP IFAADENTCC LEWNMAMEKL TGWSRSEVIG KMIVGEVFGS CCMLKGPDAL TKFMIVLHNA IGGQDTDKFP FPFFDRNGKF VQALLTANK RVSLEGKVIG AFCFLQIPSP ELQQALAVQR RQDTECFTKA KELAYICQVI KNPLSGMRFA NSLLEATDLN E DQKQLLET SVSCEKQISR IVGDMDLESI EDGSFVLKRE EFFLGSVINA IVSQAMFLLR DRGLQLIRDI PEEIKSIEVF GD QIRIQQL LAEFLLSIIR YAPSQEWVEI HLSQLSKQMA DGFAAIRTEF RMACPGEGLP PELVRDMFHS SRWTSPEGLG LSV CRKILK LMNGEVQYIR ESERSYFLII LELPVPRKRP LSTASGSGDM MLMMPY

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分子 #2: 3-[5-[[(3~{R},4~{R})-3-ethyl-4-methyl-5-oxidanylidene-3,4-dihydro...

分子名称: 3-[5-[[(3~{R},4~{R})-3-ethyl-4-methyl-5-oxidanylidene-3,4-dihydropyrrol-2-yl]methyl]-2-[[5-[(4-ethyl-3-methyl-5-oxidanylidene-pyrrol-2-yl)methyl]-3-(3-hydroxy-3-oxopropyl)-4-methyl-1~{H}- ...名称: 3-[5-[[(3~{R},4~{R})-3-ethyl-4-methyl-5-oxidanylidene-3,4-dihydropyrrol-2-yl]methyl]-2-[[5-[(4-ethyl-3-methyl-5-oxidanylidene-pyrrol-2-yl)methyl]-3-(3-hydroxy-3-oxopropyl)-4-methyl-1~{H}-pyrrol-2-yl]methyl]-4-methyl-1~{H}-pyrrol-3-yl]propanoic acid
タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 2 / 式: O6E
分子量理論値: 586.678 Da
Chemical component information

ChemComp-O6E:
3-[5-[[(3~{R},4~{R})-3-ethyl-4-methyl-5-oxidanylidene-3,4-dihydropyrrol-2-yl]methyl]-2-[[5-[(4-ethyl-3-methyl-5-oxidanylidene-pyrrol-2-yl)methyl]-3-(3-hydroxy-3-oxopropyl)-4-methyl-1~{H}-pyrrol-2-yl]methyl]-4-methyl-1~{H}-pyrrol-3-yl]propanoic acid

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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0.3 mg/mL
緩衝液pH: 7.8
構成要素:
濃度式名称
75.0 mMKClpotassium chloride
20.0 mMC9H20N2O4SHEPES
10.0 mMC2H6OS2-Mercaptoethanol
0.01 mMC10H16N2O8EDTA
凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 279 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
温度最低: 80.15 K / 最高: 80.15 K
アライメント法Coma free - Residual tilt: 0.05 mrad
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: 3838 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 3710 pixel / デジタル化 - サンプリング間隔: 5.0 µm / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-40 / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 6153 / 平均露光時間: 0.2 sec. / 平均電子線量: 54.4 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: 70.0 µm / 照射モード: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 倍率（公称値）: 130000
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: 902965
CTF補正ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2)
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3) / 使用した粒子像数: 154901
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2)
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
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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