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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-47359
タイトルStructure and evolution of Photosystem I in the early-branching cyanobacterium Anthocerotibacter panamensis
マップデータsharpened and masked main map
試料
  • 複合体: Photosystem I from Anthocerotibacter panamensis
    • タンパク質・ペプチド: x 10種
  • リガンド: x 10種
キーワードPhotosystem I / evolution / thylakoid-free / chlorophyll / cyanobacteria / PHOTOSYNTHESIS
生物種Anthocerotibacter panamensis (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: 2.4 Å
データ登録者Gisriel CJ / Ho M
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R00GM140174 米国
Department of Energy (DOE, United States)DE-FG02-05ER15646 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / : 2025
タイトル: Structure and evolution of photosystem I in the early-branching cyanobacterium .
著者: Han-Wei Jiang / Christopher J Gisriel / Tanai Cardona / David A Flesher / Gary W Brudvig / Ming-Yang Ho /
要旨: Thylakoid-free cyanobacteria are thought to preserve ancestral traits of early-evolving organisms capable of oxygenic photosynthesis. However, and until recently, photosynthesis studies in thylakoid- ...Thylakoid-free cyanobacteria are thought to preserve ancestral traits of early-evolving organisms capable of oxygenic photosynthesis. However, and until recently, photosynthesis studies in thylakoid-free cyanobacteria were only possible in the model strain , limiting our understanding of photosynthesis evolution. Here, we report the isolation, biochemical characterization, cryo-EM structure, and phylogenetic analysis of photosystem I (PSI) from a recently discovered thylakoid-free cyanobacterium, , a distant relative of the genus . We find that PSI exhibits a distinct carotenoid composition and has one conserved low-energy chlorophyll site, which was lost in . Furthermore, PSI in thylakoid-free cyanobacteria has changed at the sequence level to a degree comparable to that of other strains, yet its subunit composition and oligomeric form might be identical to that of the most recent common ancestor of cyanobacteria. This study therefore provides a glimpse into the ancient evolution of photosynthesis.
履歴
登録2024年10月18日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年5月7日-
マップ公開2025年5月7日-
更新2025年5月28日-
現状2025年5月28日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

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_47359.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈sharpened and masked main map
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
Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 264. Å
0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 264. Å
0.83 Å/pix.
x 320 pix.
= 264. 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: 0.825 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.00112
最小 - 最大-0.03864714 - 0.065710194
平均 (標準偏差)0.00011172579 (±0.0022438788)
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: 264.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: unsharpened unmasked

ファイルemd_47359_additional_1.map
注釈unsharpened unmasked
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

-
ハーフマップ: Half 2

ファイルemd_47359_half_map_1.map
注釈Half 2
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

-
ハーフマップ: Half 1

ファイルemd_47359_half_map_2.map
注釈Half 1
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

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試料の構成要素

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全体 : Photosystem I from Anthocerotibacter panamensis

全体名称: Photosystem I from Anthocerotibacter panamensis
要素
  • 複合体: Photosystem I from Anthocerotibacter panamensis
    • タンパク質・ペプチド: Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein A1
    • タンパク質・ペプチド: Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein A2
    • タンパク質・ペプチド: Photosystem I iron-sulfur center
    • タンパク質・ペプチド: Photosystem I reaction center subunit II
    • タンパク質・ペプチド: Photosystem I reaction center subunit IV
    • タンパク質・ペプチド: Photosystem I reaction center subunit III
    • タンパク質・ペプチド: Photosystem I reaction center subunit VIII
    • タンパク質・ペプチド: Photosystem I reaction center subunit IX
    • タンパク質・ペプチド: Photosystem I reaction center subunit XI
    • タンパク質・ペプチド: Photosystem I reaction center subunit XII
  • リガンド: CHLOROPHYLL A ISOMER
  • リガンド: CHLOROPHYLL A
  • リガンド: Menaquinone-4
  • リガンド: IRON/SULFUR CLUSTER
  • リガンド: BETA-CAROTENE
  • リガンド: 1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE
  • リガンド: beta,beta-carotene-4,4'-dione
  • リガンド: 1,2-DISTEAROYL-MONOGALACTOSYL-DIGLYCERIDE
  • リガンド: DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE
  • リガンド: water

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超分子 #1: Photosystem I from Anthocerotibacter panamensis

超分子名称: Photosystem I from Anthocerotibacter panamensis / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1, #3-#10, #2
由来(天然)生物種: Anthocerotibacter panamensis (バクテリア)

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分子 #1: Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein A1

分子名称: Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein A1 / 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: Anthocerotibacter panamensis (バクテリア)
分子量理論値: 86.732508 KDa
配列文字列: MTMTPQGQER PQTRATVDNN PVPTSIEKWG KPGWFERSLA RGPKTTTWIW DLHALAHDFE VQTSDREDIA RKIFAAHFGH LGIVFIWAS IFFFYGALSS NYASWIDNPT GLRPSAQFAI PVFGQEVLND PATAAKGFEQ GGIVMTSGLF HLWRAVGYTN Q TQLLATAV ...文字列:
MTMTPQGQER PQTRATVDNN PVPTSIEKWG KPGWFERSLA RGPKTTTWIW DLHALAHDFE VQTSDREDIA RKIFAAHFGH LGIVFIWAS IFFFYGALSS NYASWIDNPT GLRPSAQFAI PVFGQEVLND PATAAKGFEQ GGIVMTSGLF HLWRAVGYTN Q TQLLATAV GALVAAGLMF FGGWFHYHVR APKLEWFQNV ESMLNHHLAG LLGLGSLAWT GHLIHVALPV NQMLDKGMKA AD IPLPHEY AFSTEAMGNF FPSFKQGLLP FFTGNWAVYS DFLTFKGGLN PQTGSLWMTD IAHHHLAIAV MFIIAGHMYR TNG PWNPLG LGHSIKEILE AHKGPFTGEG HKGLYEVLTT SWHAQLAINL AMVGSLSIIV AHHMYAMNPY PYMGIDYPTQ ISLF THHMW IGGFLIVGAG AHAAIFMVRD YDPAVNQNNL LDRVLRHRDA IISHLNWVCL FLGFHSFGLY VHNDTMQALG RPGDM FADW GIQLQPVFAQ WIQSVNAAAF GPNSTAPWVS AATSPVWGGN VLALPATVAG EVVQKISIAP VPLGTADFMI HHIHAL TIH VTILILLKGV LFARSSRLIP DKANLGFRFP CDGPGRGGTC QSSAWDHVFL GLFWMYNCIS IVIFHFSWKM QSDVYGT LN ATTKAVEHIV PSTDVLLGNG TTQAFTQFAA SSVNINGWLR DFLWAQAAPV INSYGGPSAA YGLFFLGAHF VWAFSLMF L FSGRGYWQEL IESIVWAHNK LKIVPTIQPR ALSITQGRAV GVAHYLLGGI VTTWAFFIAR FLAI

+
分子 #2: Photosystem I reaction center subunit XII

分子名称: Photosystem I reaction center subunit XII / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Anthocerotibacter panamensis (バクテリア)
分子量理論値: 3.319953 KDa
配列文字列:
MLINNFEVAG AFVAALIAGF FALMLSTTLG KS

+
分子 #3: Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein A2

分子名称: Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein A2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Anthocerotibacter panamensis (バクテリア)
分子量理論値: 82.935758 KDa
配列文字列: MATRFPKFSQ DLAQDPTTRR IWYGIATAHD FESHDGMTEE TLYQKIFASH FGHIAIIFLW ASSFNFHVAW QGNFEQWLTD PTKVKPIAH AIFDPHFGPG AVKAFTPEGG SGPVNIMYSG LYYFWYTIGI RHNSELYEGA IFLILLAALF LAAGWLHLQP R FRPSLAWF ...文字列:
MATRFPKFSQ DLAQDPTTRR IWYGIATAHD FESHDGMTEE TLYQKIFASH FGHIAIIFLW ASSFNFHVAW QGNFEQWLTD PTKVKPIAH AIFDPHFGPG AVKAFTPEGG SGPVNIMYSG LYYFWYTIGI RHNSELYEGA IFLILLAALF LAAGWLHLQP R FRPSLAWF KNAESRLNHH LSALFGVSSL AWAGHMVHVA IPRAYGKEVN WSNFLQIAPH DAGLSAFFTG NWGAYAQPGA NG SPPILTF IGGLNPQTGS LPLGDIAHHH LAIAVIFIIA GHMYRTNFGI GHNLKELVDG QVWPGVGAGH RGLYDTVNNS LHF QLSLAL ASLGTVTSLV AQQMYALPPY AFMAKDHTTM AALYTHHQYI AGFLLVGAFA HAAIFWVRDY DPEANKDNVL ARVL AHKEA IISHLSWVSL FLGFHTLGLY VHNDVMQAFG RPEDQILIEP VFAQWVQAQS GVLIPGMAPI FGFLQDNATL GTTPA AAGT FGLGWFCSVN GGPGLTEAAT GILKTCFDNG YGKLETPVFL PIGPGDFLVH HAIALGIHTT VLILVKGALD ARGTKL MPD KKDFGYAFPC DGPGRGGTCD ISAWDAFYLS MFWMLNTLGW ITFYWHWKHL AIWTDNVASF NTNSVYLMGW LRDYLWA YS SPLINGYGPS AAVNNLSVWS WMFLFGHLVW ATGFMFLISW RGYWQELIET LVWAHERTPL ANLVRWKDKP VAMSIVQG R LIGLAHFTVG YILTYAAFVI ASTAGLST

+
分子 #4: Photosystem I iron-sulfur center

分子名称: Photosystem I iron-sulfur center / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Anthocerotibacter panamensis (バクテリア)
分子量理論値: 8.805158 KDa
配列文字列:
MSHAVKIYDT CIGCTQCVRA CPLDVLEMVP WDGNRAGSIA SSPRTEDCVG CKRCETACPT DFLSIRVYLG AETTRSMGLA Y

+
分子 #5: Photosystem I reaction center subunit II

分子名称: Photosystem I reaction center subunit II / タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Anthocerotibacter panamensis (バクテリア)
分子量理論値: 15.481709 KDa
配列文字列:
MTQANSLPPG ASSPIFGGST GGLLRKALVE EKYLITWGSK EEQVFEMPTG GAATMVAGVN GLYLARKEQC HALHRQLVAK FKIRDSKIY RVLPNGEQTL IYPKDGVPSE KANPGREVVG YVPRKIGNNP SPISVKFTGG NTYD

+
分子 #6: Photosystem I reaction center subunit IV

分子名称: Photosystem I reaction center subunit IV / タイプ: protein_or_peptide / ID: 6 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Anthocerotibacter panamensis (バクテリア)
分子量理論値: 7.236996 KDa
配列文字列:
MSIQKGSQVR VLRQESYWYN DVGTVASVDK GANVIYPVTV RFEKVNYSNL NTNNFGVSEL EEVS

+
分子 #7: Photosystem I reaction center subunit III

分子名称: Photosystem I reaction center subunit III / タイプ: protein_or_peptide / ID: 7 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Anthocerotibacter panamensis (バクテリア)
分子量理論値: 19.575764 KDa
配列文字列:
MKGRMFSWLL GCLMVLCLSP LVLAEPLGNT IPCSESQAFK DLKDARINGL KEKIAATDPA TQYAKDLTAS MELWEYRYAN YEKNASCDK DSGQPHLIVD GRLSHAGDFI IPSILFLWLA GALGWAGRDY LLKTQNAMDE ILIDFSKAVP SLVLGLAWPL F AIPQILSG AIRDNRVKP

+
分子 #8: Photosystem I reaction center subunit VIII

分子名称: Photosystem I reaction center subunit VIII / タイプ: protein_or_peptide / ID: 8 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Anthocerotibacter panamensis (バクテリア)
分子量理論値: 3.712463 KDa
配列文字列:
MNVYPWLVYV TTLVFPLVSL AALFILIERD TI

+
分子 #9: Photosystem I reaction center subunit IX

分子名称: Photosystem I reaction center subunit IX / タイプ: protein_or_peptide / ID: 9 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Anthocerotibacter panamensis (バクテリア)
分子量理論値: 4.36439 KDa
配列文字列:
MKIPFLSLAP ISGALFIIGS VVVLALANIY AKYPLLHPLV P

+
分子 #10: Photosystem I reaction center subunit XI

分子名称: Photosystem I reaction center subunit XI / タイプ: protein_or_peptide / ID: 10 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Anthocerotibacter panamensis (バクテリア)
分子量理論値: 17.047908 KDa
配列文字列:
MQSLSRGMVS TDDFQVGTLL TPVNNSPFIK FFINNLPINR PGLDPFFRGL EVGMAHGYWL FGPFVVLGPL RLTAFRPPDI EQLSILAAL ISAIVVVVAG TLALSLYATV GPDDDTKFGA EGWSRFAGGW LIGGGGGALF AALLYLFRGP LLVMLLGIIP G

+
分子 #11: CHLOROPHYLL A ISOMER

分子名称: CHLOROPHYLL A ISOMER / タイプ: ligand / ID: 11 / コピー数: 3 / : CL0
分子量理論値: 893.489 Da
Chemical component information

ChemComp-CL0:
CHLOROPHYLL A ISOMER

+
分子 #12: CHLOROPHYLL A

分子名称: CHLOROPHYLL A / タイプ: ligand / ID: 12 / コピー数: 264 / : CLA
分子量理論値: 893.489 Da
Chemical component information

ChemComp-CLA:
CHLOROPHYLL A

+
分子 #13: Menaquinone-4

分子名称: Menaquinone-4 / タイプ: ligand / ID: 13 / コピー数: 6 / : 1L3
分子量理論値: 444.648 Da
Chemical component information

ChemComp-1L3:
Menaquinone-4 / メナテトレノン

+
分子 #14: IRON/SULFUR CLUSTER

分子名称: IRON/SULFUR CLUSTER / タイプ: ligand / ID: 14 / コピー数: 9 / : SF4
分子量理論値: 351.64 Da
Chemical component information

ChemComp-FS1:
IRON/SULFUR CLUSTER / 一硫化鉄

+
分子 #15: BETA-CAROTENE

分子名称: BETA-CAROTENE / タイプ: ligand / ID: 15 / コピー数: 66 / : BCR
分子量理論値: 536.873 Da
Chemical component information

ChemComp-BCR:
BETA-CAROTENE / 9,13-cis-β-カロテン

+
分子 #16: 1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE

分子名称: 1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE / タイプ: ligand / ID: 16 / コピー数: 9 / : 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

+
分子 #17: beta,beta-carotene-4,4'-dione

分子名称: beta,beta-carotene-4,4'-dione / タイプ: ligand / ID: 17 / コピー数: 3 / : 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

+
分子 #18: 1,2-DISTEAROYL-MONOGALACTOSYL-DIGLYCERIDE

分子名称: 1,2-DISTEAROYL-MONOGALACTOSYL-DIGLYCERIDE / タイプ: ligand / ID: 18 / コピー数: 3 / : LMG
分子量理論値: 787.158 Da
Chemical component information

ChemComp-LMG:
1,2-DISTEAROYL-MONOGALACTOSYL-DIGLYCERIDE

+
分子 #19: DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE

分子名称: DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE / タイプ: ligand / ID: 19 / コピー数: 3 / : LMT
分子量理論値: 510.615 Da
Chemical component information

ChemComp-LMT:
DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE / ドデシルβ-D-マルトシド / 可溶化剤*YM

+
分子 #20: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 20 / コピー数: 555 / : 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

緩衝液pH: 6.5
凍結凍結剤: ETHANE

-
電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 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 / 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): 0.8 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

+
画像解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 403080
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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