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- EMDB-3702: Structure of Rubisco from Rhodobacter sphaeroides in complex with... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-3702
タイトルStructure of Rubisco from Rhodobacter sphaeroides in complex with CABP and RcaCC
マップデータ
試料
  • 複合体: CbbX hexamer in complex with Rubisco hexadecamer from Rhodobacter sphaeroides
    • タンパク質・ペプチド: CbbX
    • タンパク質・ペプチド: RbcL
    • タンパク質・ペプチド: RbcS
生物種Rhodobacter 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: 6.05 Å
データ登録者Bracher A / Milicic G / Ciniawsky S / Wendler P / Hayer-Hartl M / Hartl FU
引用ジャーナル: Mol Cell / 年: 2017
タイトル: Mechanism of Enzyme Repair by the AAA Chaperone Rubisco Activase.
著者: Javaid Y Bhat / Goran Miličić / Gabriel Thieulin-Pardo / Andreas Bracher / Andrew Maxwell / Susanne Ciniawsky / Oliver Mueller-Cajar / John R Engen / F Ulrich Hartl / Petra Wendler / Manajit Hayer-Hartl /
要旨: How AAA+ chaperones conformationally remodel specific target proteins in an ATP-dependent manner is not well understood. Here, we investigated the mechanism of the AAA+ protein Rubisco activase (Rca) ...How AAA+ chaperones conformationally remodel specific target proteins in an ATP-dependent manner is not well understood. Here, we investigated the mechanism of the AAA+ protein Rubisco activase (Rca) in metabolic repair of the photosynthetic enzyme Rubisco, a complex of eight large (RbcL) and eight small (RbcS) subunits containing eight catalytic sites. Rubisco is prone to inhibition by tight-binding sugar phosphates, whose removal is catalyzed by Rca. We engineered a stable Rca hexamer ring and analyzed its functional interaction with Rubisco. Hydrogen/deuterium exchange and chemical crosslinking showed that Rca structurally destabilizes elements of the Rubisco active site with remarkable selectivity. Cryo-electron microscopy revealed that Rca docks onto Rubisco over one active site at a time, positioning the C-terminal strand of RbcL, which stabilizes the catalytic center, for access to the Rca hexamer pore. The pulling force of Rca is fine-tuned to avoid global destabilization and allow for precise enzyme repair.
履歴
登録2017年5月3日-
ヘッダ(付随情報) 公開2017年5月10日-
マップ公開2017年7月26日-
更新2017年9月20日-
現状2017年9月20日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.0524
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • 表面レベル: 0.0524
  • UCSF Chimeraによる作画
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ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_3702.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_3702.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
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.)
1.04 Å/pix.
x 320 pix.
= 332.8 Å		1.04 Å/pix.
x 320 pix.
= 332.8 Å		1.04 Å/pix.
x 320 pix.
= 332.8 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: 1.04 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: 0.0524 / ムービー #1: 0.0524
最小 - 最大-0.114448406 - 0.26163676
平均 (標準偏差)0.00146856 (±0.009542627)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 332.8 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.041.041.04
M x/y/z320320320
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z332.800332.800332.800
α/β/γ90.00090.00090.000
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS320320320
D min/max/mean-0.1140.2620.001

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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 : CbbX hexamer in complex with Rubisco hexadecamer from Rhodobacter...

全体名称: CbbX hexamer in complex with Rubisco hexadecamer from Rhodobacter sphaeroides
要素
  • 複合体: CbbX hexamer in complex with Rubisco hexadecamer from Rhodobacter sphaeroides
    • タンパク質・ペプチド: CbbX
    • タンパク質・ペプチド: RbcL
    • タンパク質・ペプチド: RbcS

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超分子 #1: CbbX hexamer in complex with Rubisco hexadecamer from Rhodobacter...

超分子名称: CbbX hexamer in complex with Rubisco hexadecamer from Rhodobacter sphaeroides
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
詳細: Crosslinked E.C.M.-CABP-RcaCC complexes were prepared by mixing RcaCC (20 micromolar monomer) with E.C.M-CABP (10 micromolar monomer) in a reaction containing 20 mM HEPES pH 7.5, 50 mM NaCl, ...詳細: Crosslinked E.C.M.-CABP-RcaCC complexes were prepared by mixing RcaCC (20 micromolar monomer) with E.C.M-CABP (10 micromolar monomer) in a reaction containing 20 mM HEPES pH 7.5, 50 mM NaCl, 10 mM MgCl2, 10 mM ATP and 1mM RuBP, for 1 min at 25oC prior to addition of 0.125 % of glutaraldehyde (GA). After 10 min the reaction was quenched by addition of 0.1M Tris HCl pH 8 followed by gel filtration on a Superdex 200 PC 3.2/30 column (GE Healthcare).The fractions were eluted in buffer A and analyzed on a 6 % native gel. Fraction 13 containing HMW complexes with the least amount of free Rubisco was chosen for cryo-EM. The crosslinked E.C.M.-CABP-RcaCC complexes were diluted to 0.030-0.035 mg ml-1 in 20 mM Tris-HCl pH 8.0, 50 mM NaCl, 1 mM ATP, 1 mM ATP?S and 1 mM RuBP.
由来(天然)生物種: Rhodobacter sphaeroides (バクテリア)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 組換株: Bl21(DE3)
分子量実験値: 768 MDa

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分子 #1: CbbX

分子名称: CbbX / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Rhodobacter sphaeroides (バクテリア)
配列文字列: MTDAATAPTS IDLRAEYEGS GAKEVLEELD RELIGLKPVK DRIRETAAcL LVERARQKLG LAHETPTLH MSFTGNPGTG KTTVALKMAG LLHRLGYVRK GHLVSVTRDD LVGQYIGHTA P KTKEVLKR AMGGVLFIDE AYYLYRPDNE RDYGQEAIEI LLQVMENNRD ...文字列:
MTDAATAPTS IDLRAEYEGS GAKEVLEELD RELIGLKPVK DRIRETAAcL LVERARQKLG LAHETPTLH MSFTGNPGTG KTTVALKMAG LLHRLGYVRK GHLVSVTRDD LVGQYIGHTA P KTKEVLKR AMGGVLFIDE AYYLYRPDNE RDYGQEAIEI LLQVMENNRD DLVVILAGYA DR MENFFQS NPGFRSRIAH HIEFPDYSDE ELFEIAGHML DDQNYQMTPE AETALRAYIG LRR NQPHFA NARSIRNALD RARLRQcNRL FTASSGPLDA RALSTMAEED IRASRVFKGG LDSE RRAAE ALAR

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分子 #2: RbcL

分子名称: RbcL / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Rhodobacter sphaeroides (バクテリア)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MDTKTTEIKG KERYKAGVLK YAQMGYWDGD YVPKDTDVLA LFRITPQEGV DPVEAAAAVA GESSTATWT VVWTDRLTAC DSYRAKAYRV EPVPGTPGQY FCYVAYDLIL FEEGSIANLT A SIIGNVFS FKPLKAARLE DMRFPVAYVK TYKGPPTGIV GERERLDKFG ...文字列:
MDTKTTEIKG KERYKAGVLK YAQMGYWDGD YVPKDTDVLA LFRITPQEGV DPVEAAAAVA GESSTATWT VVWTDRLTAC DSYRAKAYRV EPVPGTPGQY FCYVAYDLIL FEEGSIANLT A SIIGNVFS FKPLKAARLE DMRFPVAYVK TYKGPPTGIV GERERLDKFG KPLLGATTKP KL GLSGKNY GRVVYEGLKG GLDFMKDDEN INSQPFMHWR DRFLYVMEAV NLASAQTGEV KGH YLNITA GTMEEMYRRA EFAKSLGSVI VMVDLIIGYT AIQSISEWCR QNDMILHMHR AGHG TYTRQ KNHGISFRVI AKWLRLAGVD HLHCGTAVGK LEGDPLTVQG YYNVCREPFN TVDLP RGIF FEQDWADLRK VMPVASGGIH AGQMHQLLSL FGDDVVLQFG GGTIGHPMGI QAGATA NRV ALEAMVLARN EGRNIDVEGP EILRAAAKWC KPLEAALDTW GNITFNYTST DTSDFVP TA SVAM

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分子 #3: RbcS

分子名称: RbcS / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Rhodobacter sphaeroides (バクテリア)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
MRITQGCFSF LPDLTDEQIS AQVDYCLGRG WAVSLEHTDD PHPRNTYWEM WGMPMFDLRD PKGVMIELDE CRKAWPGRYI RINAFDSTRG FETVTMSFIV NRPEVEPSLR MERTEVDGRS IRYTHSIVR

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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: 8
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMC4H12ClNO3TRiS-HCl
50.0 mMNaClNaCl
1.0 mMC10H16N5O13P3ATP
1.0 mMC10H12Li4N5O12P3SATP-gammaS
1.0 mMC5H12O11P2RuBP
グリッドモデル: Quantifoil R2/2 / 材質: COPPER / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - Film thickness: 2.0 nm / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細RcaCC hexamers (20 micromolar monomer) were mixed with E.C.M-CABP octamers (10 micromolar monomer) in a reaction containing 20 mM HEPES pH 7.5, 50 mM NaCl, 10 mM MgCl2, 10 mM ATP and 1mM RuBP, for 1 min at 25oC prior to addition of 0.125 % of glutaraldehyde (GA). After 10 min the reaction was quenched by addition of 0.1M Tris HCl pH 8 followed by gel filtration on a Superdex 200 PC 3.2/30 column (GE Healthcare).The fractions were eluted in buffer A and analyzed on a 6 % native gel. Fraction 13 containing HMW complexes with the least amount of free Rubisco were chosen for cryo-EM. The crosslinked E.C.M.-CABP-RcaCC complexes were diluted to 0.0030-0.0035 g ml-1 in 20 mM Tris-HCl pH 8.0, 50 mM NaCl, 1 mM ATP, 1 mM ATP-gammaS and 1 mM RuBP

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
詳細Cs corrected Krios 1 at NeCEN (June 2016)
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON II (4k x 4k)
平均露光時間: 1.25 sec. / 平均電子線量: 50.0 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
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正ソフトウェア - 名称: CTFFIND (ver. 4)
初期モデルモデルのタイプ: EMDB MAP / 詳細: RbcL/RbcS D4 map
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 6.05 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION / 使用した粒子像数: 333711
初期 角度割当タイプ: OTHER
最終 角度割当タイプ: OTHER / ソフトウェア - 名称: RELION

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT

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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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