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万見
- EMDB-41475: Top cylinder bound to OCP from high-resolution phycobilisome quen... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-41475
タイトルTop cylinder bound to OCP from high-resolution phycobilisome quenched by OCP (local refinement)
マップデータ
試料
  • 複合体: Phycobilisome bound to OCP
    • タンパク質・ペプチド: Phycobiliprotein ApcE
    • タンパク質・ペプチド: Orange carotenoid-binding protein
    • タンパク質・ペプチド: Phycobilisome 7.8 kDa linker polypeptide, allophycocyanin-associated, core
    • タンパク質・ペプチド: Allophycocyanin alpha chain
    • タンパク質・ペプチド: Allophycocyanin beta chain
    • タンパク質・ペプチド: Phycobilisome rod-core linker polypeptide CpcG
  • リガンド: beta,beta-carotene-4,4'-dione
  • リガンド: PHYCOCYANOBILIN
  • リガンド: water
キーワードComplex / light harvesting / pigment / PHOTOSYNTHESIS
機能・相同性
機能・相同性情報


light absorption / 付加脱離酵素（リアーゼ） / phycobilisome / chloride ion binding / plasma membrane-derived thylakoid membrane / photoreceptor activity / photosynthesis / lyase activity
類似検索 - 分子機能
Allophycocyanin linker protein / Allophycocyanin linker chain / Phycobilisome linker protein / Orange carotenoid-binding protein, N-terminal / Orange carotenoid-binding protein, N-terminal domain superfamily / Orange carotenoid protein, N-terminal / Orange carotenoid protein (OCP) N-terminal domain profile. / Allophycocyanin, beta subunit / Phycobilisome linker domain / Phycobilisome linker domain superfamily ...Allophycocyanin linker protein / Allophycocyanin linker chain / Phycobilisome linker protein / Orange carotenoid-binding protein, N-terminal / Orange carotenoid-binding protein, N-terminal domain superfamily / Orange carotenoid protein, N-terminal / Orange carotenoid protein (OCP) N-terminal domain profile. / Allophycocyanin, beta subunit / Phycobilisome linker domain / Phycobilisome linker domain superfamily / Phycobilisome Linker polypeptide / Phycobilisome (PBS) linker domain profile. / CpcD-like domain / CpcD/allophycocyanin linker domain / CpcD-like domain profile. / CpcD/allophycocyanin linker domain / Nuclear transport factor 2 (NTF2) domain / Nuclear transport factor 2 domain / Phycobilisome, alpha/beta subunit / Phycobilisome, alpha/beta subunit superfamily / Phycobilisome protein / NTF2-like domain superfamily / Globin-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Phycobilisome rod-core linker polypeptide CpcG / Orange carotenoid-binding protein / Allophycocyanin alpha chain / Allophycocyanin beta chain / Phycobilisome 7.8 kDa linker polypeptide, allophycocyanin-associated, core / Phycobiliprotein ApcE
類似検索 - 構成要素
生物種Synechocystis sp. PCC 6803 (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: 2.1 Å
データ登録者Sauer PV / Sutter M / Cupellini L
資金援助 米国, European Union, チェコ, 4件
OrganizationGrant number国
Department of Energy (DOE, United States)DE-SC0020606 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM127018 米国
European Research Council (ERC)786714European Union
Czech Science Foundation19-28323X チェコ
引用ジャーナル: Sci Adv / 年: 2024
タイトル: Structural and quantum chemical basis for OCP-mediated quenching of phycobilisomes.
著者: Paul V Sauer / Lorenzo Cupellini / Markus Sutter / Mattia Bondanza / María Agustina Domínguez Martin / Henning Kirst / David Bína / Adrian Fujiet Koh / Abhay Kotecha / Basil J Greber / Eva ...著者: Paul V Sauer / Lorenzo Cupellini / Markus Sutter / Mattia Bondanza / María Agustina Domínguez Martin / Henning Kirst / David Bína / Adrian Fujiet Koh / Abhay Kotecha / Basil J Greber / Eva Nogales / Tomáš Polívka / Benedetta Mennucci / Cheryl A Kerfeld /
要旨: Cyanobacteria use large antenna complexes called phycobilisomes (PBSs) for light harvesting. However, intense light triggers non-photochemical quenching, where the orange carotenoid protein (OCP) ...Cyanobacteria use large antenna complexes called phycobilisomes (PBSs) for light harvesting. However, intense light triggers non-photochemical quenching, where the orange carotenoid protein (OCP) binds to PBS, dissipating excess energy as heat. The mechanism of efficiently transferring energy from phycocyanobilins in PBS to canthaxanthin in OCP remains insufficiently understood. Using cryo-electron microscopy, we unveiled the OCP-PBS complex structure at 1.6- to 2.1-angstrom resolution, showcasing its inherent flexibility. Using multiscale quantum chemistry, we disclosed the quenching mechanism. Identifying key protein residues, we clarified how canthaxanthin's transition dipole moment in its lowest-energy dark state becomes large enough for efficient energy transfer from phycocyanobilins. Our energy transfer model offers a detailed understanding of the atomic determinants of light harvesting regulation and antenna architecture in cyanobacteria.
履歴
登録2023年8月4日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年4月17日-
マップ公開2024年4月17日-
更新2024年4月17日-
現状2024年4月17日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

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_41475.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 512 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.727 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.53
最小 - 最大-1.5259525 - 3.2155395
平均 (標準偏差)0.0008492695 (±0.08308973)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ512512512
Spacing512512512
セルA=B=C: 372.224 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 : Phycobilisome bound to OCP

全体名称: Phycobilisome bound to OCP
要素
  • 複合体: Phycobilisome bound to OCP
    • タンパク質・ペプチド: Phycobiliprotein ApcE
    • タンパク質・ペプチド: Orange carotenoid-binding protein
    • タンパク質・ペプチド: Phycobilisome 7.8 kDa linker polypeptide, allophycocyanin-associated, core
    • タンパク質・ペプチド: Allophycocyanin alpha chain
    • タンパク質・ペプチド: Allophycocyanin beta chain
    • タンパク質・ペプチド: Phycobilisome rod-core linker polypeptide CpcG
  • リガンド: beta,beta-carotene-4,4'-dione
  • リガンド: PHYCOCYANOBILIN
  • リガンド: water

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超分子 #1: Phycobilisome bound to OCP

超分子名称: Phycobilisome bound to OCP / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#6
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)

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分子 #1: Phycobiliprotein ApcE

分子名称: Phycobiliprotein ApcE / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
分子量理論値: 100.412703 KDa
配列文字列: MSVKASGGSS LARPQLYQTV PVSAISQAEQ QDRFLEGSEL NELTAYFQSG ALRLEIAETL TQNADLIVSR AANRIFTGGS PLSYLEKPV ERQPALVGAS SDSRNGSVTY AESNGSGGLF GGLRSVFSST GPIPPGFRPI NIARYGPSNM QKSLRDMSWF L RYTTYAIV ...文字列:
MSVKASGGSS LARPQLYQTV PVSAISQAEQ QDRFLEGSEL NELTAYFQSG ALRLEIAETL TQNADLIVSR AANRIFTGGS PLSYLEKPV ERQPALVGAS SDSRNGSVTY AESNGSGGLF GGLRSVFSST GPIPPGFRPI NIARYGPSNM QKSLRDMSWF L RYTTYAIV AGDPNIIVVN TRGLKEVIEN ACSIDATIVA IQEMRAASAD YFRNNAQAKE IVLQYFDILL SEFKAPTPAN KV RQGPSND IQGLELPQSY FNAAAKRQKY AMKPGLSALE KNAVIKAAYR QIFERDITKA YSQSISYLES QVRNGDISMK EFV RRLAKS PLYRKQFFEP FINSRALELA FRHILGRGPS SREEVQKYFS IVSSGGLPAL VDALVDSQEY ADYFGEETVP YLRG LGVEA QECRNWGMQQ DLFSYSAPFR KVPQFITTFA QYDRPLPDQH VYGSGNDPLE IQFGAIFPKE TRNPSKRPAP FNKDT KRIL IHRGPAVNNQ VGNPSAVGEF PGSLGAKVFR LNGGLPGAKV GKNTGTSVKF GESSTQALIR AAYRQVFGRD LYEGQR LSV AEIQLENGDI SVREFIKRLA KSELFLKLYW APHYVCKAIE YMHRRLLGRP TYGRQEMNQY FDIASKQGFY AVVEAMI DS KEYSDAFGED TVPYERYLTP GGLQMRSARV GSLREDIGQR VDKEVTPRFV ELGQVSAIRT EPEIAYRSNQ GVTRQRQQ T KVFKLVSTYD KVAVKNAIRA AYRQVFERDL EPYIINSEFT ALESKLSNNE INVKEFIEGL GTSELYMKEF YAPYPNTKV IEMGTKHFLG RAPLNQKEIQ QYNQILASQG LKAFIGAMVN GMEYLQTFGE DTVPYRRFPT LPAANFPNTE RLYNKLTKQD KELVVPSFT PVVKVGG

UniProtKB: Phycobiliprotein ApcE

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分子 #2: Orange carotenoid-binding protein

分子名称: Orange carotenoid-binding protein / 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: Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
分子量理論値: 34.684605 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: MPFTIDSARG IFPNTLAADV VPATIARFSQ LNAEDQLALI WFAYLEMGKT LTIAAPGAAS MQLAENALKE IQAMGPLQQT QAMCDLANR ADTPLCRTYA SWSPNIKLGF WYRLGELMEQ GFVAPIPAGY QLSANANAVL ATIQGLESGQ QITVLRNAVV D MGFTAGKD ...文字列:
MPFTIDSARG IFPNTLAADV VPATIARFSQ LNAEDQLALI WFAYLEMGKT LTIAAPGAAS MQLAENALKE IQAMGPLQQT QAMCDLANR ADTPLCRTYA SWSPNIKLGF WYRLGELMEQ GFVAPIPAGY QLSANANAVL ATIQGLESGQ QITVLRNAVV D MGFTAGKD GKRIAEPVVP PQDTASRTKV SIEGVTNATV LNYMDNLNAN DFDTLIELFT SDGALQPPFQ RPIVGKENVL RF FREECQN LKLIPERGVT EPAEDGFTQI KVTGKVQTPW FGGNVGMNIA WRFLLNPEGK IFFVAIDLLA SPKELLNFAR

UniProtKB: Orange carotenoid-binding protein

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分子 #3: Phycobilisome 7.8 kDa linker polypeptide, allophycocyanin-associa...

分子名称: Phycobilisome 7.8 kDa linker polypeptide, allophycocyanin-associated, core
タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
分子量理論値: 7.817174 KDa
配列文字列:
MRMFRITACV PSQTRIRTQR ELQNTYFTKL VPYDNWFREQ QRIMKMGGKI VKVELATGRP GTNAGLA

UniProtKB: Phycobilisome 7.8 kDa linker polypeptide, allophycocyanin-associated, core

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分子 #4: Allophycocyanin alpha chain

分子名称: Allophycocyanin alpha chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
分子量理論値: 17.429807 KDa
配列文字列:
MSIVTKSIVN ADAEARYLSP GELDRIKAFV TGGAARLRIA ETLTGSRETI VKQAGDRLFQ KRPDIVSPGG NAYGEEMTAT CLRDMDYYL RLVTYGVVSG DVTPIEEIGL VGVREMYRSL GTPIEAVAQS VREMKEVASG LMSSDDAAEA SAYFDFVIGK M S

UniProtKB: Allophycocyanin alpha chain

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分子 #5: Allophycocyanin beta chain

分子名称: Allophycocyanin beta chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
分子量理論値: 17.245629 KDa
配列文字列:
MQDAITAVIN SADVQGKYLD GAAMDKLKSY FASGELRVRA ASVISANAAT IVKEAVAKSL LYSDVTRPGG (MEN)MYTTR RYA ACIRDLDYYL RYATYAMLAG DASILDERVL NGLKETYNSL GVPISSTVQA IQAIKEVTAS LVGADAGKEM GVYLDYI CS GLS

UniProtKB: Allophycocyanin beta chain

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分子 #6: Phycobilisome rod-core linker polypeptide CpcG

分子名称: Phycobilisome rod-core linker polypeptide CpcG / タイプ: protein_or_peptide / ID: 6 / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
分子量理論値: 28.938758 KDa
配列文字列: MALPLLNYAP KSQNVRVEGY EIGSEEKPVV FTTENILSSS DMDNLIEAAY RQIFFHAFKW DREKVLESQL RNGQITVRDF VRGLLLSNT FRNSFYEKNS NYRFVEHCVQ KILGRDVYSE REKIAWSIVV ATKGYQGLID DLLNSDEYLN NFGYDTVPYQ R RRNLPGRE ...文字列:
MALPLLNYAP KSQNVRVEGY EIGSEEKPVV FTTENILSSS DMDNLIEAAY RQIFFHAFKW DREKVLESQL RNGQITVRDF VRGLLLSNT FRNSFYEKNS NYRFVEHCVQ KILGRDVYSE REKIAWSIVV ATKGYQGLID DLLNSDEYLN NFGYDTVPYQ R RRNLPGRE AGELPFNIKS PRYDAYHRRQ LGFPQIVWQN EVRRFIPQEK KLTAGNPMNF LGMARSINPA ANTIPKVSAQ NI NIEASVP RR

UniProtKB: Phycobilisome rod-core linker polypeptide CpcG

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分子 #7: beta,beta-carotene-4,4'-dione

分子名称: beta,beta-carotene-4,4'-dione / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 1 / 式: 45D
分子量理論値: 564.84 Da
Chemical component information

ChemComp-45D:
beta,beta-carotene-4,4'-dione / カンタキサンチン

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分子 #8: PHYCOCYANOBILIN

分子名称: PHYCOCYANOBILIN / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 12 / 式: CYC
分子量理論値: 588.694 Da
Chemical component information

ChemComp-CYC:
PHYCOCYANOBILIN

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分子 #9: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 9 / コピー数: 2376 / 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3.8 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
平均電子線量: 40.0 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）: 1.2 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.4 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: EMDB MAP
EMDB ID:

25068

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.1 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) / 使用した粒子像数: 153576
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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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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