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- EMDB-32058: The structure of dimeric photosynthetic RC-LH1 supercomplex in Class-1 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-32058
タイトルThe structure of dimeric photosynthetic RC-LH1 supercomplex in Class-1
マップデータCryo-EM map of dimeric RC-LH1 in Class-1
試料
  • 複合体: The dimeric photosynthetic RC-LH1 supercomplex in Class1
    • タンパク質・ペプチド: x 7種
  • リガンド: x 7種
機能・相同性
機能・相同性情報


organelle inner membrane / plasma membrane-derived chromatophore membrane / plasma membrane light-harvesting complex / bacteriochlorophyll binding / photosynthesis, light reaction / electron transporter, transferring electrons within the cyclic electron transport pathway of photosynthesis activity / photosynthetic electron transport in photosystem II / 光合成 / 生体膜 / metal ion binding / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
Intrinsic membrane protein family, PufX / Intrinsic membrane protein PufX / Antenna complex, beta subunit, conserved site / Antenna complexes beta subunits signature. / Antenna complex, alpha subunit / Antenna complex, beta domain superfamily / Antenna complex, alpha subunit conserved site / Antenna complexes alpha subunits signature. / Light-harvesting protein B beta chain / Antenna complex, alpha/beta subunit ...Intrinsic membrane protein family, PufX / Intrinsic membrane protein PufX / Antenna complex, beta subunit, conserved site / Antenna complexes beta subunits signature. / Antenna complex, alpha subunit / Antenna complex, beta domain superfamily / Antenna complex, alpha subunit conserved site / Antenna complexes alpha subunits signature. / Light-harvesting protein B beta chain / Antenna complex, alpha/beta subunit / Light-harvesting complex / Antenna complex alpha/beta subunit / Photosynthetic reaction centre, H subunit / Bacterial photosynthetic reaction centre, H-chain, C-terminal / Photosynthetic reaction centre, M subunit / Photosynthetic reaction centre, H subunit, N-terminal / Photosynthetic reaction centre, H subunit, N-terminal domain superfamily / Photosynthetic reaction centre, H-chain N-terminal region / PRC-barrel domain / PRC-barrel domain / Photosynthetic reaction centre, L subunit / PRC-barrel-like superfamily / Photosynthetic reaction centre, L/M / Photosystem II protein D1/D2 superfamily / Photosynthetic reaction centre protein / Photosynthetic reaction center proteins signature.
類似検索 - ドメイン・相同性
Intrinsic membrane protein PufX / Reaction center protein H chain / Light-harvesting protein B-875 beta chain / Light-harvesting protein B-875 alpha chain / Reaction center protein L chain / Reaction center protein M chain / Uncharacterized protein
類似検索 - 構成要素
生物種Cereibacter sphaeroides 2.4.1 (バクテリア) / 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: 2.74 Å
データ登録者Cao P / Li M / Liu LN
資金援助 中国, 7件
OrganizationGrant number国
Chinese Academy of SciencesXDB27020106 中国
Chinese Academy of SciencesXDB37020101 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32011530168 中国
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)BB/R003890/1 and BB/V009729/1 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32070259 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)31930064 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32070109
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2022
タイトル: Structural basis for the assembly and quinone transport mechanisms of the dimeric photosynthetic RC-LH1 supercomplex.
著者: Peng Cao / Laura Bracun / Atsushi Yamagata / Bern M Christianson / Tatsuki Negami / Baohua Zou / Tohru Terada / Daniel P Canniffe / Mikako Shirouzu / Mei Li / Lu-Ning Liu /
要旨: The reaction center (RC) and light-harvesting complex 1 (LH1) form a RC-LH1 core supercomplex that is vital for the primary reactions of photosynthesis in purple phototrophic bacteria. Some species ...The reaction center (RC) and light-harvesting complex 1 (LH1) form a RC-LH1 core supercomplex that is vital for the primary reactions of photosynthesis in purple phototrophic bacteria. Some species possess the dimeric RC-LH1 complex with a transmembrane polypeptide PufX, representing the largest photosynthetic complex in anoxygenic phototrophs. However, the details of the architecture and assembly mechanism of the RC-LH1 dimer are unclear. Here we report seven cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures of RC-LH1 supercomplexes from Rhodobacter sphaeroides. Our structures reveal that two PufX polypeptides are positioned in the center of the S-shaped RC-LH1 dimer, interlocking association between the components and mediating RC-LH1 dimerization. Moreover, we identify another transmembrane peptide, designated PufY, which is located between the RC and LH1 subunits near the LH1 opening. PufY binds a quinone molecule and prevents LH1 subunits from completely encircling the RC, creating a channel for quinone/quinol exchange. Genetic mutagenesis, cryo-EM structures, and computational simulations provide a mechanistic understanding of the assembly and electron transport pathways of the RC-LH1 dimer and elucidate the roles of individual components in ensuring the structural and functional integrity of the photosynthetic supercomplex.
履歴
登録2021年10月14日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年4月27日-
マップ公開2022年4月27日-
更新2022年4月27日-
現状2022年4月27日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_32058.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_32058.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 274.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Cryo-EM map of dimeric RC-LH1 in Class-1
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.04 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.02
最小 - 最大-0.09199406 - 0.19605976
平均 (標準偏差)0.00016211209 (±0.002895201)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ416416416
Spacing416416416
セルA=B=C: 432.63998 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 : The dimeric photosynthetic RC-LH1 supercomplex in Class1

全体名称: The dimeric photosynthetic RC-LH1 supercomplex in Class1
要素
  • 複合体: The dimeric photosynthetic RC-LH1 supercomplex in Class1
    • タンパク質・ペプチド: Reaction center protein L chainPhotosynthetic reaction centre
    • タンパク質・ペプチド: Reaction center protein M chainPhotosynthetic reaction centre
    • タンパク質・ペプチド: Reaction center protein H chainPhotosynthetic reaction centre
    • タンパク質・ペプチド: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
    • タンパク質・ペプチド: Light-harvesting protein B-875 beta chain
    • タンパク質・ペプチド: Intrinsic membrane protein PufX
    • タンパク質・ペプチド: Rsp_7571 Protein-Y PufY
  • リガンド: BACTERIOCHLOROPHYLL Aバクテリオクロロフィル
  • リガンド: BACTERIOPHEOPHYTIN A
  • リガンド: UBIQUINONE-10ユビキノン
  • リガンド: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE
  • リガンド: FE (II) ION
  • リガンド: SPHEROIDENE
  • リガンド: CARDIOLIPIN

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超分子 #1: The dimeric photosynthetic RC-LH1 supercomplex in Class1

超分子名称: The dimeric photosynthetic RC-LH1 supercomplex in Class1
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#7
由来(天然)生物種: Cereibacter sphaeroides 2.4.1 (バクテリア)

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分子 #1: Reaction center protein L chain

分子名称: Reaction center protein L chain / 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: Cereibacter sphaeroides (バクテリア) / 株: 2.4.1.
分子量理論値: 31.477584 KDa
配列文字列: MALLSFERKY RVPGGTLVGG NLFDFWVGPF YVGFFGVATF FFAALGIILI AWSAVLQGTW NPQLISVYPP ALEYGLGGAP LAKGGLWQI ITICATGAFV SWALREVEIC RKLGIGYHIP FAFAFAILAY LTLVLFRPVM MGAWGYAFPY GIWTHLDWVS N TGYTYGNF ...文字列:
MALLSFERKY RVPGGTLVGG NLFDFWVGPF YVGFFGVATF FFAALGIILI AWSAVLQGTW NPQLISVYPP ALEYGLGGAP LAKGGLWQI ITICATGAFV SWALREVEIC RKLGIGYHIP FAFAFAILAY LTLVLFRPVM MGAWGYAFPY GIWTHLDWVS N TGYTYGNF HYNPAHMIAI SFFFTNALAL ALHGALVLSA ANPEKGKEMR TPDHEDTFFR DLVGYSIGTL GIHRLGLLLS LS AVFFSAL CMIITGTIWF DQWVDWWQWW VKLPWWANIP GGING

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分子 #2: Reaction center protein M chain

分子名称: Reaction center protein M chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Cereibacter sphaeroides (バクテリア) / 株: 2.4.1.
分子量理論値: 34.529738 KDa
配列文字列: MAEYQNIFSQ VQVRGPADLG MTEDVNLANR SGVGPFSTLL GWFGNAQLGP IYLGSLGVLS LFSGLMWFFT IGIWFWYQAG WNPAVFLRD LFFFSLEPPA PEYGLSFAAP LKEGGLWLIA SFFMFVAVWS WWGRTYLRAQ ALGMGKHTAW AFLSAIWLWM V LGFIRPIL ...文字列:
MAEYQNIFSQ VQVRGPADLG MTEDVNLANR SGVGPFSTLL GWFGNAQLGP IYLGSLGVLS LFSGLMWFFT IGIWFWYQAG WNPAVFLRD LFFFSLEPPA PEYGLSFAAP LKEGGLWLIA SFFMFVAVWS WWGRTYLRAQ ALGMGKHTAW AFLSAIWLWM V LGFIRPIL MGSWSEAVPY GIFSHLDWTN NFSLVHGNLF YNPFHGLSIA FLYGSALLFA MHGATILAVS RFGGERELEQ IA DRGTAAE RAALFWRWTM GFNATMEGIH RWAIWMAVLV TLTGGIGILL SGTVVDNWYV WGQNHGMAPL N

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分子 #3: Reaction center protein H chain

分子名称: Reaction center protein H chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Cereibacter sphaeroides (バクテリア) / 株: 2.4.1.
分子量理論値: 28.066322 KDa
配列文字列: MVGVTAFGNF DLASLAIYSF WIFLAGLIYY LQTENMREGY PLENEDGTPA ANQGPFPLPK PKTFILPHGR GTLTVPGPES EDRPIALAR TAVSEGFPHA PTGDPMKDGV GPASWVARRD LPELDGHGHN KIKPMKAAAG FHVSAGKNPI GLPVRGCDLE I AGKVVDIW ...文字列:
MVGVTAFGNF DLASLAIYSF WIFLAGLIYY LQTENMREGY PLENEDGTPA ANQGPFPLPK PKTFILPHGR GTLTVPGPES EDRPIALAR TAVSEGFPHA PTGDPMKDGV GPASWVARRD LPELDGHGHN KIKPMKAAAG FHVSAGKNPI GLPVRGCDLE I AGKVVDIW VDIPEQMARF LEVELKDGST RLLPMQMVKV QSNRVHVNAL SSDLFAGIPT IKSPTEVTLL EEDKICGYVA GG LMYAAPK RKSVVAAMLA EYA

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分子 #4: Light-harvesting protein B-875 alpha chain

分子名称: Light-harvesting protein B-875 alpha chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 28 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Cereibacter sphaeroides (バクテリア) / 株: 2.4.1.
分子量理論値: 6.816169 KDa
配列文字列:
MSKFYKIWMI FDPRRVFVAQ GVFLFLLAVM IHLILLSTPS YNWLEISAAK YNRVAVAE

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分子 #5: Light-harvesting protein B-875 beta chain

分子名称: Light-harvesting protein B-875 beta chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / コピー数: 28 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Cereibacter sphaeroides (バクテリア) / 株: 2.4.1.
分子量理論値: 5.592361 KDa
配列文字列:
MADKSDLGYT GLTDEQAQEL HSVYMSGLWL FSAVAIVAHL AVYIWRPWF

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分子 #6: Intrinsic membrane protein PufX

分子名称: Intrinsic membrane protein PufX / タイプ: protein_or_peptide / ID: 6 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Cereibacter sphaeroides (バクテリア) / 株: 2.4.1.
分子量理論値: 9.061646 KDa
配列文字列:
MADKTIFNDH LNTNPKTNLR LWVAFQMMKG AGWAGGVFFG TLLLIGFFRV VGRMLPIQEN QAPAPNITGA LETGIELIKH LV

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分子 #7: Rsp_7571 Protein-Y PufY

分子名称: Rsp_7571 Protein-Y PufY / タイプ: protein_or_peptide / ID: 7 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Cereibacter sphaeroides (バクテリア) / 株: ATH 2.4.1.
分子量理論値: 5.555558 KDa
配列文字列:
MPEVSEFAFR LMMAAVIFVG VGIMFAFAGG HWFVGLVVGG LVAAFFAATP NSN

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分子 #8: BACTERIOCHLOROPHYLL A

分子名称: BACTERIOCHLOROPHYLL A / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 64 / 式: BCL
分子量理論値: 911.504 Da
Chemical component information

ChemComp-BCL:
BACTERIOCHLOROPHYLL A / バクテリオクロロフィル

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分子 #9: BACTERIOPHEOPHYTIN A

分子名称: BACTERIOPHEOPHYTIN A / タイプ: ligand / ID: 9 / コピー数: 4 / 式: BPH
分子量理論値: 889.215 Da
Chemical component information

ChemComp-BPH:
BACTERIOPHEOPHYTIN A / バクテリオフェオフィチン / フェオフィチン

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分子 #10: UBIQUINONE-10

分子名称: UBIQUINONE-10 / タイプ: ligand / ID: 10 / コピー数: 6 / 式: U10
分子量理論値: 863.343 Da
Chemical component information

ChemComp-U10:
UBIQUINONE-10 / 2-(3,7,11,15,19,23,27,31,35,39-デカメチルテトラコンタ-2,6,10,14,18,22,(以下略) / ユビキノン

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分子 #11: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE

分子名称: 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / タイプ: ligand / ID: 11 / コピー数: 16 / 式: PC1
分子量理論値: 790.145 Da
Chemical component information

ChemComp-PC1:
1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / リン脂質*YM / ホスファチジルコリン

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分子 #12: FE (II) ION

分子名称: FE (II) ION / タイプ: ligand / ID: 12 / コピー数: 2 / 式: FE2
分子量理論値: 55.845 Da

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分子 #13: SPHEROIDENE

分子名称: SPHEROIDENE / タイプ: ligand / ID: 13 / コピー数: 52 / 式: SPO
分子量理論値: 568.914 Da
Chemical component information

ChemComp-7OT:
SPHEROIDENE / スフェロイデン

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分子 #14: CARDIOLIPIN

分子名称: CARDIOLIPIN / タイプ: ligand / ID: 14 / コピー数: 4 / 式: CDL
分子量理論値: 1.464043 KDa
Chemical component information

ChemComp-CDL:
CARDIOLIPIN / リン脂質*YM / Cardiolipin

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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2 mg/mL
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 TITAN KRIOS
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 FIELDBright-field microscopy
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 / 平均電子線量: 60.0 e/Å2
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING
最終 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.74 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 145392

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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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