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- EMDB-25201: H. neapolitanus carboxysomal rubisco/CsoSCA-peptide (1-50)complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-25201
タイトルH. neapolitanus carboxysomal rubisco/CsoSCA-peptide (1-50)complex
マップデータsharpened, density-modified map used for figures. Upsampled for smoothness.
試料
  • 複合体: H. neapolitanus carboxysomal rubisco/CsoSCA-peptide (1-50)complex
    • 複合体: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain (E.C.4.1.1.39), Ribulose bisphosphate carboxylase small chain (E.C.4.1.1.39)
      • 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
    • 複合体: Carboxysome shell carbonic anhydrase (E.C.4.2.1.1)
      • タンパク質・ペプチド: Carboxysome shell carbonic anhydrase
  • リガンド: water
キーワードrubisco / lyase / TIM-barrel / complex
機能・相同性
機能・相同性情報


carboxysome / ribulose-bisphosphate carboxylase / ribulose-bisphosphate carboxylase activity / carbon fixation / reductive pentose-phosphate cycle / monooxygenase activity / carbonic anhydrase / carbonate dehydratase activity / magnesium ion binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
Carboxysome shell carbonic anhydrase / Carboxysome shell carbonic anhydrase, N-terminal / Carboxysome shell carbonic anhydrase, C-terminal / : / : / : / Carboxysome Shell Carbonic Anhydrase, C-terminal / Carboxysome Shell Carbonic Anhydrase, catalytic domain / Carboxysome Shell Carbonic Anhydrase, N-terminal / Ribulose bisphosphate carboxylase, small subunit ...Carboxysome shell carbonic anhydrase / Carboxysome shell carbonic anhydrase, N-terminal / Carboxysome shell carbonic anhydrase, C-terminal / : / : / : / Carboxysome Shell Carbonic Anhydrase, C-terminal / Carboxysome Shell Carbonic Anhydrase, catalytic domain / Carboxysome Shell Carbonic Anhydrase, N-terminal / 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 / Carboxysome shell carbonic anhydrase / Ribulose bisphosphate carboxylase small subunit
類似検索 - 構成要素
生物種Halothiobacillus neapolitanus (strain ATCC 23641 / c2) (紅色硫黄細菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 1.98 Å
データ登録者Blikstad C / Dugan E
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
Department of Energy (DOE, United States)DE-SC00016240 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2023
タイトル: Identification of a carbonic anhydrase-Rubisco complex within the alpha-carboxysome.
著者: Cecilia Blikstad / Eli J Dugan / Thomas G Laughlin / Julia B Turnšek / Mira D Liu / Sophie R Shoemaker / Nikoleta Vogiatzi / Jonathan P Remis / David F Savage /
要旨: Carboxysomes are proteinaceous organelles that encapsulate key enzymes of CO fixation-Rubisco and carbonic anhydrase-and are the centerpiece of the bacterial CO concentrating mechanism (CCM). In the ...Carboxysomes are proteinaceous organelles that encapsulate key enzymes of CO fixation-Rubisco and carbonic anhydrase-and are the centerpiece of the bacterial CO concentrating mechanism (CCM). In the CCM, actively accumulated cytosolic bicarbonate diffuses into the carboxysome and is converted to CO by carbonic anhydrase, producing a high CO concentration near Rubisco and ensuring efficient carboxylation. Self-assembly of the α-carboxysome is orchestrated by the intrinsically disordered scaffolding protein, CsoS2, which interacts with both Rubisco and carboxysomal shell proteins, but it is unknown how the carbonic anhydrase, CsoSCA, is incorporated into the α-carboxysome. Here, we present the structural basis of carbonic anhydrase encapsulation into α-carboxysomes from . We find that CsoSCA interacts directly with Rubisco via an intrinsically disordered N-terminal domain. A 1.98 Å single-particle cryoelectron microscopy structure of Rubisco in complex with this peptide reveals that CsoSCA binding is predominantly mediated by a network of hydrogen bonds. CsoSCA's binding site overlaps with that of CsoS2, but the two proteins utilize substantially different motifs and modes of binding, revealing a plasticity of the Rubisco binding site. Our results advance the understanding of carboxysome biogenesis and highlight the importance of Rubisco, not only as an enzyme but also as a central hub for mediating assembly through protein interactions.
履歴
登録2021年10月26日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年5月24日-
マップ公開2023年5月24日-
更新2023年11月1日-
現状2023年11月1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_25201.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_25201.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 54.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈sharpened, density-modified map used for figures. Upsampled for smoothness.
投影像・断面図

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その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.6 Å/pix.
x 242 pix.
= 145.343 Å		0.6 Å/pix.
x 242 pix.
= 145.343 Å		0.6 Å/pix.
x 242 pix.
= 145.343 Å

表面

投影像

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断面 (2/3)

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.60059 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: 0.35
最小 - 最大-0.941545 - 2.255079
平均 (標準偏差)0.00034776816 (±0.18189555)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ242242242
Spacing242242242
セルA=B=C: 145.34273 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_25201_msk_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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追加マップ: unsharpened, full map

ファイルemd_25201_additional_1.map
注釈unsharpened, full 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: unsharpened, unfiltered half-map

ファイルemd_25201_half_map_1.map
注釈unsharpened, unfiltered half-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: unsharpened, unfiltered half-map

ファイルemd_25201_half_map_2.map
注釈unsharpened, unfiltered half-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 : H. neapolitanus carboxysomal rubisco/CsoSCA-peptide (1-50)complex

全体名称: H. neapolitanus carboxysomal rubisco/CsoSCA-peptide (1-50)complex
要素
  • 複合体: H. neapolitanus carboxysomal rubisco/CsoSCA-peptide (1-50)complex
    • 複合体: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain (E.C.4.1.1.39), Ribulose bisphosphate carboxylase small chain (E.C.4.1.1.39)
      • 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
    • 複合体: Carboxysome shell carbonic anhydrase (E.C.4.2.1.1)
      • タンパク質・ペプチド: Carboxysome shell carbonic anhydrase
  • リガンド: water

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超分子 #1: H. neapolitanus carboxysomal rubisco/CsoSCA-peptide (1-50)complex

超分子名称: H. neapolitanus carboxysomal rubisco/CsoSCA-peptide (1-50)complex
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
分子量理論値: 533 KDa

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超分子 #2: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain (E.C.4.1.1.39), Rib...

超分子名称: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain (E.C.4.1.1.39), Ribulose bisphosphate carboxylase small chain (E.C.4.1.1.39)
タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Halothiobacillus neapolitanus (strain ATCC 23641 / c2) (紅色硫黄細菌)

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超分子 #3: Carboxysome shell carbonic anhydrase (E.C.4.2.1.1)

超分子名称: Carboxysome shell carbonic anhydrase (E.C.4.2.1.1) / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #3

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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: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: ribulose-bisphosphate carboxylase
由来(天然)生物種: Halothiobacillus neapolitanus (strain ATCC 23641 / c2) (紅色硫黄細菌)
株: ATCC 23641 / c2
分子量理論値: 53.831723 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MSAVKKYSAG VKEYRQTYWM PEYTPLDSDI LACFKITPQP GVDREEAAAA VAAESSTGTW TTVWTDLLTD MDYYKGRAYR IEDVPGDDA AFYAFIAYPI DLFEEGSVVN VFTSLVGNVF GFKAVRGLRL EDVRFPLAYV KTCGGPPHGI QVERDKMNKY G RPLLGCTI ...文字列:
MSAVKKYSAG VKEYRQTYWM PEYTPLDSDI LACFKITPQP GVDREEAAAA VAAESSTGTW TTVWTDLLTD MDYYKGRAYR IEDVPGDDA AFYAFIAYPI DLFEEGSVVN VFTSLVGNVF GFKAVRGLRL EDVRFPLAYV KTCGGPPHGI QVERDKMNKY G RPLLGCTI KPKLGLSAKN YGRAVYECLR GGLDFTKDDE NINSQPFMRW RDRFLFVQDA TETAEAQTGE RKGHYLNVTA PT PEEMYKR AEFAKEIGAP IIMHDYITGG FTANTGLAKW CQDNGVLLHI HRAMHAVIDR NPNHGIHFRV LTKILRLSGG DHL HTGTVV GKLEGDRAST LGWIDLLRES FIPEDRSRGI FFDQDWGSMP GVFAVASGGI HVWHMPALVN IFGDDSVLQF GGGT LGHPW GNAAGAAANR VALEACVEAR NQGRDIEKEG KEILTAAAQH SPELKIAMET WKEIKFEFDT VDKLDTQNRW SHPQF EK

UniProtKB: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain

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分子 #2: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain

分子名称: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: ribulose-bisphosphate carboxylase
由来(天然)生物種: Halothiobacillus neapolitanus (strain ATCC 23641 / c2) (紅色硫黄細菌)
株: ATCC 23641 / c2
分子量理論値: 12.866575 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MAEMQDYKQS LKYETFSYLP PMNAERIRAQ IKYAIAQGWS PGIEHVEVKN SMNQYWYMWK LPFFGEQNVD NVLAEIEACR SAYPTHQVK LVAYDNYAQS LGLAFVVYRG N

UniProtKB: Ribulose bisphosphate carboxylase small subunit

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分子 #3: Carboxysome shell carbonic anhydrase

分子名称: Carboxysome shell carbonic anhydrase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: carbonic anhydrase
由来(天然)生物種: Halothiobacillus neapolitanus (strain ATCC 23641 / c2) (紅色硫黄細菌)
分子量理論値: 5.690505 KDa
配列文字列:
MNTRNTRSKQ RAPFGVSSSV KPRLDLIEQA PNPAYDRHPA CITLPERTCR

UniProtKB: Carboxysome shell carbonic anhydrase

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分子 #4: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 202 / 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

濃度0.2665 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度式名称
25.0 mMC4H11NO3Tris
80.0 mMNaClsodium chloride
2.0 %C3H8O3glycerol
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY ARRAY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 詳細: Pelco EasiGlow
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: blot for 3 seconds.
詳細0.5 uM of rubisco and 0.5 mM of peptide

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TECNAI ARCTICA
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 5742 / 平均電子線量: 50.0 e/Å2 / 詳細: 3 x 3 multishot image shift pattern.
電子線加速電圧: 200 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）: 1.8 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.6 µm / 倍率（公称値）: 57000
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: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: Stochastic gradient descent
最終 再構成想定した対称性 - 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: 1.98 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: 79562
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL / 当てはまり具合の基準: Map-model FSC and geometry
得られたモデル

PDB-7smk:
H. neapolitanus carboxysomal rubisco/CsoSCA-peptide (1-50)complex

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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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