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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-29509 | |||||||||
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タイトル | KaiC-RS-S413E/S414E full dodecamer reconstruction | |||||||||
マップデータ | KaiC-RS-S413E/S414E full dodecamer sharpened map | |||||||||
試料 |
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キーワード | autokinase / CIRCADIAN CLOCK PROTEIN | |||||||||
生物種 | Cereibacter sphaeroides (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: 3.22 Å | |||||||||
データ登録者 | Padua RAP / Grant T / Pitsawong W / Hoemberger MS / Otten R / Bradshaw N / Grigorieff N / Kern D | |||||||||
資金援助 | 米国, 1件
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引用 | ジャーナル: Nature / 年: 2023 タイトル: From primordial clocks to circadian oscillators. 著者: Warintra Pitsawong / Ricardo A P Pádua / Timothy Grant / Marc Hoemberger / Renee Otten / Niels Bradshaw / Nikolaus Grigorieff / Dorothee Kern / 要旨: Circadian rhythms play an essential part in many biological processes, and only three prokaryotic proteins are required to constitute a true post-translational circadian oscillator. The evolutionary ...Circadian rhythms play an essential part in many biological processes, and only three prokaryotic proteins are required to constitute a true post-translational circadian oscillator. The evolutionary history of the three Kai proteins indicates that KaiC is the oldest member and a central component of the clock. Subsequent additions of KaiB and KaiA regulate the phosphorylation state of KaiC for time synchronization. The canonical KaiABC system in cyanobacteria is well understood, but little is known about more ancient systems that only possess KaiBC. However, there are reports that they might exhibit a basic, hourglass-like timekeeping mechanism. Here we investigate the primordial circadian clock in Rhodobacter sphaeroides, which contains only KaiBC, to elucidate its inner workings despite missing KaiA. Using a combination of X-ray crystallography and cryogenic electron microscopy, we find a new dodecameric fold for KaiC, in which two hexamers are held together by a coiled-coil bundle of 12 helices. This interaction is formed by the carboxy-terminal extension of KaiC and serves as an ancient regulatory moiety that is later superseded by KaiA. A coiled-coil register shift between daytime and night-time conformations is connected to phosphorylation sites through a long-range allosteric network that spans over 140 Å. Our kinetic data identify the difference in the ATP-to-ADP ratio between day and night as the environmental cue that drives the clock. They also unravel mechanistic details that shed light on the evolution of self-sustained oscillators. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
添付画像 |
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-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_29509.map.gz | 188.8 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-29509-v30.xml emd-29509.xml | 15.5 KB 15.5 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_29509_fsc.xml | 12.7 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_29509.png | 78.4 KB | ||
Filedesc metadata | emd-29509.cif.gz | 5 KB | ||
その他 | emd_29509_half_map_1.map.gz emd_29509_half_map_2.map.gz | 191.1 MB 191.1 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-29509 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-29509 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_29509_validation.pdf.gz | 1.1 MB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_29509_full_validation.pdf.gz | 1.1 MB | 表示 | |
XML形式データ | emd_29509_validation.xml.gz | 20.2 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_29509_validation.cif.gz | 26.9 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-29509 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-29509 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_29509.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 206 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | KaiC-RS-S413E/S414E full dodecamer sharpened map | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
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-添付データ
-ハーフマップ: unsharpened half map
ファイル | emd_29509_half_map_1.map | ||||||||||||
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注釈 | unsharpened half map | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: unsharpened half map
ファイル | emd_29509_half_map_2.map | ||||||||||||
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注釈 | unsharpened half map | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
-全体 : Dodecamer of KaiC-RS-S413E/S414E
全体 | 名称: Dodecamer of KaiC-RS-S413E/S414E |
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要素 |
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-超分子 #1: Dodecamer of KaiC-RS-S413E/S414E
超分子 | 名称: Dodecamer of KaiC-RS-S413E/S414E / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all |
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由来(天然) | 生物種: Cereibacter sphaeroides (バクテリア) |
分子量 | 理論値: 751 KDa |
-分子 #1: KaiC-RS-S413E/S414E
分子 | 名称: KaiC-RS-S413E/S414E / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Cereibacter sphaeroides (バクテリア) |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) |
配列 | 文字列: GAMGIGKSPT GIQGFDELTL GGLPTGRPSL VCGSAGCGKT LFASTFLING VRDHGEPGVF VTFEERPEDI VNNVASLGFE LDKLIEEEKI AIEHIAVDPS EVAEIGDYDL EGLFLRLELA IDTVGAKRVV LDTIESLFSA FSNPAILRAE IRRLFDWLKE RGLTTVITAE ...文字列: GAMGIGKSPT GIQGFDELTL GGLPTGRPSL VCGSAGCGKT LFASTFLING VRDHGEPGVF VTFEERPEDI VNNVASLGFE LDKLIEEEKI AIEHIAVDPS EVAEIGDYDL EGLFLRLELA IDTVGAKRVV LDTIESLFSA FSNPAILRAE IRRLFDWLKE RGLTTVITAE RGDGALTRQG LEEYVSDCVI LLDHRVENQI STRRLRIVKY RGTAHGTNEY PFLIDTDGFS VLPVSALGLL HQVHEERIAS GVPDLDAMMA GGGFFRGSSI LVSGVAGAGK SSLAAHFAAA ACARGERAMY FSFEEAADQA VRNMRSLGLD LGRWRDAGLL RFMATRPTFY SLEMHLAVIL REVMRFEPSV VVLDPISAFT ESGDRLEVQS MLLRIVDFLK NRGITGIFTH LAHSQNEATT DAGLEELMDG WVLMLNREVN GEFNRELYLL KARGMAHSNQ VREFLMSDRG ISLLPPHLGE GGALTGTARK AEEARLRRAE IERQTELGRL QQQIEQRRRR ARAQIEALEA ELQAEEIALK ALVESESAHE RQRLADADTL ARSRGNERFA DLLMNKGE |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
緩衝液 | pH: 6.5 |
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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 |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 BASE (4k x 4k) 平均電子線量: 100.0 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 / 最大 デフォーカス(公称値): 2.5 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 0.5 µm |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
+画像解析
-原子モデル構築 1
精密化 | プロトコル: FLEXIBLE FIT |
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