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- EMDB-38825: Cryo-EM structure of Light-harvesting complex from Spinacia oleracea -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-38825
タイトルCryo-EM structure of Light-harvesting complex from Spinacia oleracea
マップデータ
試料
  • 複合体: Light-harvesting complex II from Spinacia oleracea
    • タンパク質・ペプチド: Chlorophyll a-b binding protein, chloroplastic
  • リガンド: CHLOROPHYLL B
  • リガンド: CHLOROPHYLL A
  • リガンド: Lutein
  • リガンド: (1R,3R)-6-{(3E,5E,7E,9E,11E,13E,15E,17E)-18-[(1S,4R,6R)-4-HYDROXY-2,2,6-TRIMETHYL-7-OXABICYCLO[4.1.0]HEPT-1-YL]-3,7,12,16-TETRAMETHYLOCTADECA-1,3,5,7,9,11,13,15,17-NONAENYLIDENE}-1,5,5-TRIMETHYLCYCLOHEXANE-1,3-DIOL
  • リガンド: 1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE
  • リガンド: (3S,5R,6S,3'S,5'R,6'S)-5,6,5',6'-DIEPOXY-5,6,5',6'- TETRAHYDRO-BETA,BETA-CAROTENE-3,3'-DIOL
  • リガンド: water
キーワードComplex / light-harvesting / membrane protein / PHOTOSYNTHESIS
機能・相同性
機能・相同性情報


photosynthesis, light harvesting in photosystem I / photosystem I / photosystem II / chlorophyll binding / chloroplast thylakoid membrane / response to light stimulus / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
Chlorophyll A-B binding protein, plant and chromista / Chlorophyll A-B binding protein / Chlorophyll A-B binding protein
類似検索 - ドメイン・相同性
Chlorophyll a-b binding protein, chloroplastic
類似検索 - 構成要素
生物種Spinacia oleracea (ホウレンソウ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.17 Å
データ登録者Seki S / Miyata T / Tanaka H / Namba K / Kurisu G / Fujii R
資金援助 日本, 5件
OrganizationGrant number国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)K23KJ1834 日本
Japan Agency for Medical Research and Development (AMED)JP23ama121003 日本
Japan Science and TechnologyJPMJFS2138 日本
Japan Science and TechnologyJPMJCR20E1 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)23H04958 日本
引用ジャーナル: PNAS Nexus / 年: 2024
タイトル: Structure-based validation of recombinant light-harvesting complex II.
著者: Soichiro Seki / Tomoko Miyata / Naoko Norioka / Hideaki Tanaka / Genji Kurisu / Keiichi Namba / Ritsuko Fujii /
要旨: Light-harvesting complex II (LHCII) captures sunlight and dissipates excess energy to drive photosynthesis. To elucidate this mechanism, the individual optical properties of pigments in the LHCII ...Light-harvesting complex II (LHCII) captures sunlight and dissipates excess energy to drive photosynthesis. To elucidate this mechanism, the individual optical properties of pigments in the LHCII protein must be identified. In vitro reconstitution with apoproteins synthesized by and pigment-lipid mixtures from natural sources is an effective approach; however, the local environment surrounding each pigment within reconstituted LHCII (rLHCII) has only been indirectly estimated using spectroscopic and biochemical methods. Here, we used cryo-electron microscopy to determine the 3D structure of the rLHCII trimer and found that rLHCII exhibited a structure that was virtually identical to that of native LHCII, with a few exceptions: some C-terminal amino acids were not visible, likely due to aggregation of the His-tags; a carotenoid at the V1 site was not visible; and at site 614 showed mixed occupancy by both chlorophyll and molecules. Our observations confirmed the applicability of the in vitro reconstitution technique.
履歴
登録2024年1月23日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年11月20日-
マップ公開2024年11月20日-
更新2024年12月11日-
現状2024年12月11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_38825.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_38825.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 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.)
0.86 Å/pix.
x 256 pix.
= 219.904 Å		0.86 Å/pix.
x 256 pix.
= 219.904 Å		0.86 Å/pix.
x 256 pix.
= 219.904 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: 0.859 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: 0.4
最小 - 最大-1.5034227 - 2.8803208
平均 (標準偏差)0.0008579331 (±0.06896146)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 219.904 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_38825_half_map_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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ハーフマップ: #1

ファイルemd_38825_half_map_2.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 : Light-harvesting complex II from Spinacia oleracea

全体名称: Light-harvesting complex II from Spinacia oleracea
要素
  • 複合体: Light-harvesting complex II from Spinacia oleracea
    • タンパク質・ペプチド: Chlorophyll a-b binding protein, chloroplastic
  • リガンド: CHLOROPHYLL B
  • リガンド: CHLOROPHYLL A
  • リガンド: Lutein
  • リガンド: (1R,3R)-6-{(3E,5E,7E,9E,11E,13E,15E,17E)-18-[(1S,4R,6R)-4-HYDROXY-2,2,6-TRIMETHYL-7-OXABICYCLO[4.1.0]HEPT-1-YL]-3,7,12,16-TETRAMETHYLOCTADECA-1,3,5,7,9,11,13,15,17-NONAENYLIDENE}-1,5,5-TRIMETHYLCYCLOHEXANE-1,3-DIOL
  • リガンド: 1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE
  • リガンド: (3S,5R,6S,3'S,5'R,6'S)-5,6,5',6'-DIEPOXY-5,6,5',6'- TETRAHYDRO-BETA,BETA-CAROTENE-3,3'-DIOL
  • リガンド: water

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超分子 #1: Light-harvesting complex II from Spinacia oleracea

超分子名称: Light-harvesting complex II from Spinacia oleracea / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Spinacia oleracea (ホウレンソウ)
分子量理論値: 700 KDa

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分子 #1: Chlorophyll a-b binding protein, chloroplastic

分子名称: Chlorophyll a-b binding protein, chloroplastic / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Spinacia oleracea (ホウレンソウ)
分子量理論値: 23.343383 KDa
配列文字列: SPWYGPDRVK YLGPFSGESP SYLTGEFPGD YGWDTAGLSA DPETFAKNRE LEVIHCRWAM LGALGCVFPE LLARNGVKFG EAVWFKAGS QIFSEGGLDY LGNPSLVHAQ SILAIWACQV ILMGAVEGYR IAGGPLGEVV DPLYPGGSFD PLGLADDPEA F AELKVKEI ...文字列:
SPWYGPDRVK YLGPFSGESP SYLTGEFPGD YGWDTAGLSA DPETFAKNRE LEVIHCRWAM LGALGCVFPE LLARNGVKFG EAVWFKAGS QIFSEGGLDY LGNPSLVHAQ SILAIWACQV ILMGAVEGYR IAGGPLGEVV DPLYPGGSFD PLGLADDPEA F AELKVKEI KNGRLAMFSM FGFFVQAIVT GKGPLENLAD HLADPVNNNA WNFATNFV

UniProtKB: Chlorophyll a-b binding protein, chloroplastic

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分子 #2: CHLOROPHYLL B

分子名称: CHLOROPHYLL B / タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 18 / 式: CHL
分子量理論値: 907.472 Da
Chemical component information

ChemComp-CHL:
CHLOROPHYLL B

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分子 #3: CHLOROPHYLL A

分子名称: CHLOROPHYLL A / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 24 / 式: CLA
分子量理論値: 893.489 Da
Chemical component information

ChemComp-CLA:
CHLOROPHYLL A

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分子 #4: Lutein

分子名称: Lutein / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 6 / 式: A1LXP
分子量理論値: 568.871 Da

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分子 #5: (1R,3R)-6-{(3E,5E,7E,9E,11E,13E,15E,17E)-18-[(1S,4R,6R)-4-HYDROXY...

分子名称: (1R,3R)-6-{(3E,5E,7E,9E,11E,13E,15E,17E)-18-[(1S,4R,6R)-4-HYDROXY-2,2,6-TRIMETHYL-7-OXABICYCLO[4.1.0]HEPT-1-YL]-3,7,12,16-TETRAMETHYLOCTADECA-1,3,5,7,9,11,13,15,17-NONAENYLIDENE}-1,5,5- ...名称: (1R,3R)-6-{(3E,5E,7E,9E,11E,13E,15E,17E)-18-[(1S,4R,6R)-4-HYDROXY-2,2,6-TRIMETHYL-7-OXABICYCLO[4.1.0]HEPT-1-YL]-3,7,12,16-TETRAMETHYLOCTADECA-1,3,5,7,9,11,13,15,17-NONAENYLIDENE}-1,5,5-TRIMETHYLCYCLOHEXANE-1,3-DIOL
タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 3 / 式: NEX
分子量理論値: 600.87 Da
Chemical component information

ChemComp-NEX:
(1R,3R)-6-{(3E,5E,7E,9E,11E,13E,15E,17E)-18-[(1S,4R,6R)-4-HYDROXY-2,2,6-TRIMETHYL-7-OXABICYCLO[4.1.0]HEPT-1-YL]-3,7,12,16-TETRAMETHYLOCTADECA-1,3,5,7,9,11,13,15,17-NONAENYLIDENE}-1,5,5-TRIMETHYLCYCLOHEXANE-1,3-DIOL

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分子 #6: 1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE

分子名称: 1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 3 / 式: LHG
分子量理論値: 722.97 Da
Chemical component information

ChemComp-LHG:
1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE / ジパルミトイルホスファチジルグリセロ-ル / リン脂質*YM

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分子 #7: (3S,5R,6S,3'S,5'R,6'S)-5,6,5',6'-DIEPOXY-5,6,5',6'- TETRAHYDRO-BE...

分子名称: (3S,5R,6S,3'S,5'R,6'S)-5,6,5',6'-DIEPOXY-5,6,5',6'- TETRAHYDRO-BETA,BETA-CAROTENE-3,3'-DIOL
タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 3 / 式: XAT
分子量理論値: 600.87 Da
Chemical component information

ChemComp-XAT:
(3S,5R,6S,3'S,5'R,6'S)-5,6,5',6'-DIEPOXY-5,6,5',6'- TETRAHYDRO-BETA,BETA-CAROTENE-3,3'-DIOL / 13-cis-ビオラキサンチン

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分子 #8: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 132 / 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5.0 mg/mL
緩衝液pH: 7.5 / 構成要素 - 濃度: 25.0 mM / 構成要素 - 式: C8H18N2O4S / 構成要素 - 名称: HEPES / 詳細: 0.03 % n-Dodexyl-alpha-D-maltoside
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 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 10 sec. / 前処理 - 気圧: 10.0 kPa
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

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電子顕微鏡法

顕微鏡JEOL CRYO ARM 300
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: In-column Omega Filter
エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
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: 6145 / 平均露光時間: 3.0 sec. / 平均電子線量: 80.0 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 / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.2 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 0.7000000000000001 µm
倍率（公称値）: 60000
試料ステージ試料ホルダーモデル: JEOL CRYOSPECPORTER / ホルダー冷却材: NITROGEN

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画像解析

粒子像選択選択した数: 4734387
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C3 (3回回転対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.17 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1) / 使用した粒子像数: 479808
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2.1)
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:

1rwt


Chain - Chain ID: B / Chain - Residue range: 14-229 / Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL
得られたモデル

PDB-8y15:
Cryo-EM structure of Light-harvesting complex from Spinacia oleracea

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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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