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- EMDB-26138: LH2-LH3 antenna in parallel configuration embedded in a nanodisc -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-26138
タイトルLH2-LH3 antenna in parallel configuration embedded in a nanodisc
マップデータLH2-LH3 Antenna in parallel configuration
試料
  • 複合体: LH2 and LH3 antennae
    • タンパク質・ペプチド: Light-harvesting protein B-800/850 alpha chain
    • タンパク質・ペプチド: Light-harvesting protein B-800/850 beta 1 chain
    • タンパク質・ペプチド: Light-harvesting protein B800-820 alpha chain
    • タンパク質・ペプチド: Light-harvesting protein B800-820 beta chain
  • リガンド: BACTERIOCHLOROPHYLL A
  • リガンド: LYCOPENE
キーワードantenna / membrane protein / nanodisc / bacteriochlorophyll / PHOTOSYNTHESIS
機能・相同性
機能・相同性情報


organelle inner membrane / plasma membrane light-harvesting complex / bacteriochlorophyll binding / photosynthesis, light reaction / electron transporter, transferring electrons within the cyclic electron transport pathway of photosynthesis activity / metal ion binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Antenna complex, beta subunit, conserved site / Antenna complexes beta subunits signature. / Antenna complex, alpha subunit / Antenna complex, alpha subunit conserved site / Antenna complexes alpha subunits signature. / Antenna complex, alpha/beta subunit / Light-harvesting protein B beta chain / Antenna complex, beta domain superfamily / Antenna complex alpha/beta subunit / Light-harvesting complex
類似検索 - ドメイン・相同性
Light-harvesting protein B-800/850 beta 1 chain / Light-harvesting protein B-800/850 alpha chain / Light-harvesting protein B800-820 alpha chain / Light-harvesting protein B800-820 beta chain
類似検索 - 構成要素
生物種Magnetospirillum molischianum (走磁性)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 11.4 Å
データ登録者Toporik H / Harris D
資金援助 米国, 5件
OrganizationGrant number国
Department of Energy (DOE, United States)DE-SC0018097 米国
National Science Foundation (NSF, United States)CHE 1800301 米国
National Science Foundation (NSF, United States)CHE 1836913 米国
National Science Foundation (NSF, United States) 米国
National Science Foundation (NSF, United States)2034021 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2023
タイトル: Elucidating interprotein energy transfer dynamics within the antenna network from purple bacteria.
著者: Dihao Wang / Olivia C Fiebig / Dvir Harris / Hila Toporik / Yi Ji / Chern Chuang / Muath Nairat / Ashley L Tong / John I Ogren / Stephanie M Hart / Jianshu Cao / James N Sturgis / Yuval Mazor ...著者: Dihao Wang / Olivia C Fiebig / Dvir Harris / Hila Toporik / Yi Ji / Chern Chuang / Muath Nairat / Ashley L Tong / John I Ogren / Stephanie M Hart / Jianshu Cao / James N Sturgis / Yuval Mazor / Gabriela S Schlau-Cohen /
要旨: In photosynthesis, absorbed light energy transfers through a network of antenna proteins with near-unity quantum efficiency to reach the reaction center, which initiates the downstream biochemical ...In photosynthesis, absorbed light energy transfers through a network of antenna proteins with near-unity quantum efficiency to reach the reaction center, which initiates the downstream biochemical reactions. While the energy transfer dynamics within individual antenna proteins have been extensively studied over the past decades, the dynamics between the proteins are poorly understood due to the heterogeneous organization of the network. Previously reported timescales averaged over such heterogeneity, obscuring individual interprotein energy transfer steps. Here, we isolated and interrogated interprotein energy transfer by embedding two variants of the primary antenna protein from purple bacteria, light-harvesting complex 2 (LH2), together into a near-native membrane disc, known as a nanodisc. We integrated ultrafast transient absorption spectroscopy, quantum dynamics simulations, and cryogenic electron microscopy to determine interprotein energy transfer timescales. By varying the diameter of the nanodiscs, we replicated a range of distances between the proteins. The closest distance possible between neighboring LH2, which is the most common in native membranes, is 25 Å and resulted in a timescale of 5.7 ps. Larger distances of 28 to 31 Å resulted in timescales of 10 to 14 ps. Corresponding simulations showed that the fast energy transfer steps between closely spaced LH2 increase transport distances by ∼15%. Overall, our results introduce a framework for well-controlled studies of interprotein energy transfer dynamics and suggest that protein pairs serve as the primary pathway for the efficient transport of solar energy.
履歴
登録2022年2月3日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年2月15日-
マップ公開2023年2月15日-
更新2024年6月12日-
現状2024年6月12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_26138.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_26138.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 30.5 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈LH2-LH3 Antenna in parallel configuration
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.)
1.6 Å/pix.
x 200 pix.
= 320. Å		1.6 Å/pix.
x 200 pix.
= 320. Å		1.6 Å/pix.
x 200 pix.
= 320. 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: 1.6 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: 0.02
最小 - 最大-0.06607492 - 0.104576804
平均 (標準偏差)0.00005167151 (±0.0041944897)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ200200200
Spacing200200200
セルA=B=C: 320.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

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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 : LH2 and LH3 antennae

全体名称: LH2 and LH3 antennae
要素
  • 複合体: LH2 and LH3 antennae
    • タンパク質・ペプチド: Light-harvesting protein B-800/850 alpha chain
    • タンパク質・ペプチド: Light-harvesting protein B-800/850 beta 1 chain
    • タンパク質・ペプチド: Light-harvesting protein B800-820 alpha chain
    • タンパク質・ペプチド: Light-harvesting protein B800-820 beta chain
  • リガンド: BACTERIOCHLOROPHYLL A
  • リガンド: LYCOPENE

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超分子 #1: LH2 and LH3 antennae

超分子名称: LH2 and LH3 antennae / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4
由来(天然)生物種: Magnetospirillum molischianum (走磁性)

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分子 #1: Light-harvesting protein B-800/850 alpha chain

分子名称: Light-harvesting protein B-800/850 alpha chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 8 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Magnetospirillum molischianum (走磁性)
分子量理論値: 6.076175 KDa
配列文字列:
MSNPKDDYKI WLVINPSTWL PVIWIVATVV AIAVHAAVLA APGFNWIALG AAKSAAK

UniProtKB: Light-harvesting protein B-800/850 alpha chain

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分子 #2: Light-harvesting protein B-800/850 beta 1 chain

分子名称: Light-harvesting protein B-800/850 beta 1 chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 8 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Magnetospirillum molischianum (走磁性)
分子量理論値: 4.920682 KDa
配列文字列:
RSLSGLTEEE AIAVHDQFKT TFSAFIILAA VAHVLVWVWK PWF

UniProtKB: Light-harvesting protein B-800/850 beta 1 chain

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分子 #3: Light-harvesting protein B800-820 alpha chain

分子名称: Light-harvesting protein B800-820 alpha chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 8 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Magnetospirillum molischianum (走磁性)
分子量理論値: 6.219315 KDa
配列文字列:
MSNPKDDYKI WLVINPSTWL PVIWIVALLT AIAVHSFVLS VPGYNFLASA AAKTAAK

UniProtKB: Light-harvesting protein B800-820 alpha chain

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分子 #4: Light-harvesting protein B800-820 beta chain

分子名称: Light-harvesting protein B800-820 beta chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 8 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Magnetospirillum molischianum (走磁性)
分子量理論値: 5.252069 KDa
配列文字列:
MAERSLSGLT EEEAVAVHDQ FKTTFSAFIL LAAVAHVLVW IWKPWF

UniProtKB: Light-harvesting protein B800-820 beta chain

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分子 #5: BACTERIOCHLOROPHYLL A

分子名称: BACTERIOCHLOROPHYLL A / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 48 / 式: BCL
分子量理論値: 911.504 Da
Chemical component information

ChemComp-BCL:
BACTERIOCHLOROPHYLL A

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分子 #6: LYCOPENE

分子名称: LYCOPENE / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 16 / 式: LYC
分子量理論値: 536.873 Da
Chemical component information

ChemComp-LYC:
LYCOPENE / リコペン

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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: 7.5
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)
平均電子線量: 54.56 e/Å2
電子線加速電圧: 200 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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 3.4 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm
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: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

1lgh

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 11.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 22864
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / 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:

1lgh


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-7tv3:
LH2-LH3 antenna in parallel configuration embedded in a nanodisc

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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)

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  • 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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