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- EMDB-40209: Chlorophyll-binding region of de novo-designed nanocage O32-15 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-40209
タイトルChlorophyll-binding region of de novo-designed nanocage O32-15
マップデータChlorophyll-binding region of de novo-designed nanocage O32-15
試料
  • 複合体: Chlorophyll-binding nanocage O32-15 loaded with ZnPPaM
    • タンパク質・ペプチド: C3-comp_O32-15
    • タンパク質・ペプチド: C2-chlorophyll-comp_O32-15_ctermHis
キーワードnanocage / helical repeats / chlorophyll-binding / octahedral symmetry / DE NOVO PROTEIN
生物種synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 5.2 Å
データ登録者Redler RL / Ennist NM / Wang S / Baker D / Ekiert DC / Bhabha G
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute on Aging (NIH/NIA)5U19AG065156-02 米国
Other private
引用ジャーナル: Nat Chem Biol / 年: 2024
タイトル: De novo design of proteins housing excitonically coupled chlorophyll special pairs.
著者: Nathan M Ennist / Shunzhi Wang / Madison A Kennedy / Mariano Curti / George A Sutherland / Cvetelin Vasilev / Rachel L Redler / Valentin Maffeis / Saeed Shareef / Anthony V Sica / Ash Sueh ...著者: Nathan M Ennist / Shunzhi Wang / Madison A Kennedy / Mariano Curti / George A Sutherland / Cvetelin Vasilev / Rachel L Redler / Valentin Maffeis / Saeed Shareef / Anthony V Sica / Ash Sueh Hua / Arundhati P Deshmukh / Adam P Moyer / Derrick R Hicks / Avi Z Swartz / Ralph A Cacho / Nathan Novy / Asim K Bera / Alex Kang / Banumathi Sankaran / Matthew P Johnson / Amala Phadkule / Mike Reppert / Damian Ekiert / Gira Bhabha / Lance Stewart / Justin R Caram / Barry L Stoddard / Elisabet Romero / C Neil Hunter / David Baker /
要旨: Natural photosystems couple light harvesting to charge separation using a 'special pair' of chlorophyll molecules that accepts excitation energy from the antenna and initiates an electron-transfer ...Natural photosystems couple light harvesting to charge separation using a 'special pair' of chlorophyll molecules that accepts excitation energy from the antenna and initiates an electron-transfer cascade. To investigate the photophysics of special pairs independently of the complexities of native photosynthetic proteins, and as a first step toward creating synthetic photosystems for new energy conversion technologies, we designed C-symmetric proteins that hold two chlorophyll molecules in closely juxtaposed arrangements. X-ray crystallography confirmed that one designed protein binds two chlorophylls in the same orientation as native special pairs, whereas a second designed protein positions them in a previously unseen geometry. Spectroscopy revealed that the chlorophylls are excitonically coupled, and fluorescence lifetime imaging demonstrated energy transfer. The cryo-electron microscopy structure of a designed 24-chlorophyll octahedral nanocage with a special pair on each edge closely matched the design model. The results suggest that the de novo design of artificial photosynthetic systems is within reach of current computational methods.
履歴
登録2023年3月23日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年3月27日-
マップ公開2024年3月27日-
更新2024年7月10日-
現状2024年7月10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_40209.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_40209.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 184 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Chlorophyll-binding region of de novo-designed nanocage O32-15
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.)
1.08 Å/pix.
x 364 pix.
= 391.664 Å		1.08 Å/pix.
x 364 pix.
= 391.664 Å		1.08 Å/pix.
x 364 pix.
= 391.664 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: 1.076 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: 0.27
最小 - 最大-1.0448966 - 1.4923174
平均 (標準偏差)-0.001435626 (±0.013611514)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ364364364
Spacing364364364
セルA=B=C: 391.664 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: Half Map 1

ファイルemd_40209_half_map_1.map
注釈Half Map 1
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: Half Map 2

ファイルemd_40209_half_map_2.map
注釈Half Map 2
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 : Chlorophyll-binding nanocage O32-15 loaded with ZnPPaM

全体名称: Chlorophyll-binding nanocage O32-15 loaded with ZnPPaM
要素
  • 複合体: Chlorophyll-binding nanocage O32-15 loaded with ZnPPaM
    • タンパク質・ペプチド: C3-comp_O32-15
    • タンパク質・ペプチド: C2-chlorophyll-comp_O32-15_ctermHis

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超分子 #1: Chlorophyll-binding nanocage O32-15 loaded with ZnPPaM

超分子名称: Chlorophyll-binding nanocage O32-15 loaded with ZnPPaM
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)

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分子 #1: C3-comp_O32-15

分子名称: C3-comp_O32-15 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: STKEKARQLA EEAKETAEKV GDPELIKLAE QASQEGDSEK AKAILLAAEA ARVAKEVGAP DLIRLARIAA RVGASEAAKA ILLAAEAARV AKEVGDPELE RLALLAAVLG DSEKAKAILL AAEAARVAKE VGDPELIKLA LEAAERGDSE KAKAILLAAE AARVAKEVGD ...文字列:
STKEKARQLA EEAKETAEKV GDPELIKLAE QASQEGDSEK AKAILLAAEA ARVAKEVGAP DLIRLARIAA RVGASEAAKA ILLAAEAARV AKEVGDPELE RLALLAAVLG DSEKAKAILL AAEAARVAKE VGDPELIKLA LEAAERGDSE KAKAILLAAE AARVAKEVGD PELIKLALEA ARRGDSEKAK AILLAAEAAR VAKEVGDPEL IKLALEAARR GDSRKAEAIL LAAEAARIAK EAGDPEARKK ALEAARRGDR ELATRILIEA LLRLLKKSTA ELKRATASLR AITEELKKNP SEDALVEHNR AIVEHNAIIV ENNRIIAMVL EAIVRAI

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分子 #2: C2-chlorophyll-comp_O32-15_ctermHis

分子名称: C2-chlorophyll-comp_O32-15_ctermHis / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: DEEFKFLATE AKMLITAAER LAGTDPRLQE MVALIKKELE QAERTFRNGD KSEAQRQLEF VLTAARAVMN VAAAANAAGT DPLLKAMVDA ILWRLKEAIR TFQNGDQEEA ETQLRFVLRA AIAVAVVAAA LVLAGTDPEL QEMVEQIKDL LISAFMAGAR GDKEKALTQL ...文字列:
DEEFKFLATE AKMLITAAER LAGTDPRLQE MVALIKKELE QAERTFRNGD KSEAQRQLEF VLTAARAVMN VAAAANAAGT DPLLKAMVDA ILWRLKEAIR TFQNGDQEEA ETQLRFVLRA AIAVAVVAAA LVLAGTDPEL QEMVEQIKDL LISAFMAGAR GDKEKALTQL LFVAWAAHAV AMIAAAANLA GTDPRLQQQV KEILEKLKEA IETFQKGDEE QAFRQLAEVL AEAALVALRA ALTNLEHHHH HH

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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0.7 mg/mL
緩衝液pH: 8
グリッドモデル: Quantifoil R2/2 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: CONTINUOUS / 支持フィルム - Film thickness: 2 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 5 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 295 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
特殊光学系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 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 2 / 平均露光時間: 2.0 sec. / 平均電子線量: 49.99 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）: 0.3 µm / 倍率（公称値）: 64000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 359331
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: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 5.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.5 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.0)
詳細: Particles were symmetry-expanded and partial-signal-subtracted prior to final refinement (Local Refinement in Cryosparc). Resolution of 5.2A is median resolution from Local Resolution Estimation in Cryosparc.
使用した粒子像数: 2844504
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.0)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 3.0)

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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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