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万見
- EMDB-50109: cryo-EM structure of carboxysomal mini-shell icosahedral assembly... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-50109
タイトルcryo-EM structure of carboxysomal mini-shell icosahedral assembly from co-expression of CsoS1C, CsoS4A, and CsoS2-C (T = 9)
マップデータUnsharpened map
試料
  • 複合体: T=9 Minishell carboxysome complex of S4A and S1C shell subunits and CsoS2 scaffolding protein
    • タンパク質・ペプチド: Carboxysome shell vertex protein CsoS4A
    • タンパク質・ペプチド: Carboxysome shell protein CsoS1C
    • タンパク質・ペプチド: Carboxysome assembly protein CsoS2B
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: water
キーワードCarboxysome / mini-shell / Halothiobacillus neopolitanus / STRUCTURAL PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


structural constituent of carboxysome shell / carboxysome / carbon fixation / viral translational frameshifting
類似検索 - 分子機能
Carboxysome assembly protein / Carboxysome shell peptide mid-region / Carboxysome shell vertex protein CsoS4A / Ethanolamine utilization protein EutN/carboxysome shell vertex protein CcmL / EutN/Ccml superfamily / Ethanolamine utilisation protein EutN/carboxysome / Bacterial microcompartment vertex (BMV) domain profile. / Bacterial microcompartments protein, conserved site / Bacterial microcompartment (BMC) domain signature. / CcmK/CsoS1, bacterial microcompartment domain ...Carboxysome assembly protein / Carboxysome shell peptide mid-region / Carboxysome shell vertex protein CsoS4A / Ethanolamine utilization protein EutN/carboxysome shell vertex protein CcmL / EutN/Ccml superfamily / Ethanolamine utilisation protein EutN/carboxysome / Bacterial microcompartment vertex (BMV) domain profile. / Bacterial microcompartments protein, conserved site / Bacterial microcompartment (BMC) domain signature. / CcmK/CsoS1, bacterial microcompartment domain / : / Bacterial microcompartment (BMC) domain profile. / BMC domain / Bacterial microcompartment domain / BMC / CcmK-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Carboxysome assembly protein CsoS2B / Carboxysome shell vertex protein CsoS4A / Carboxysome shell protein CsoS1C
類似検索 - 構成要素
生物種Halothiobacillus neapolitanus (紅色硫黄細菌)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 1.8 Å
データ登録者Ng PC / Li T / Basle A / Marles-Wright J / Liu LN
資金援助 英国, 3件
OrganizationGrant number国
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)BB/V009729/1 英国
Leverhulme TrustRPG-2021-286 英国
Royal SocietyURFR180030 英国
引用ジャーナル: Sci Adv / 年: 2024
タイトル: Molecular principles of the assembly and construction of a carboxysome shell.
著者: Peng Wang / Jianxun Li / Tianpei Li / Kang Li / Pei Cing Ng / Saimeng Wang / Vincent Chriscoli / Arnaud Basle / Jon Marles-Wright / Yu-Zhong Zhang / Lu-Ning Liu /
要旨: Intracellular compartmentalization enhances biological reactions, crucial for cellular function and survival. An example is the carboxysome, a bacterial microcompartment for CO fixation. The ...Intracellular compartmentalization enhances biological reactions, crucial for cellular function and survival. An example is the carboxysome, a bacterial microcompartment for CO fixation. The carboxysome uses a polyhedral protein shell made of hexamers, pentamers, and trimers to encapsulate Rubisco, increasing CO levels near Rubisco to enhance carboxylation. Despite their role in the global carbon cycle, the molecular mechanisms behind carboxysome shell assembly remain unclear. Here, we present a structural characterization of α-carboxysome shells generated from recombinant systems, which contain all shell proteins and the scaffolding protein CsoS2. Atomic-resolution cryo-electron microscopy of the shell assemblies, with a maximal size of 54 nm, unveil diverse assembly interfaces between shell proteins, detailed interactions of CsoS2 with shell proteins to drive shell assembly, and the formation of heterohexamers and heteropentamers by different shell protein paralogs, facilitating the assembly of larger empty shells. Our findings provide mechanistic insights into the construction principles of α-carboxysome shells and the role of CsoS2 in governing α-carboxysome assembly and functionality.
履歴
登録2024年4月16日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年12月11日-
マップ公開2024年12月11日-
更新2024年12月11日-
現状2024年12月11日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_50109.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_50109.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 2.7 GB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Unsharpened 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
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.83 Å/pix.
x 896 pix.
= 742.784 Å		0.83 Å/pix.
x 896 pix.
= 742.784 Å		0.83 Å/pix.
x 896 pix.
= 742.784 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: 0.829 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: 0.1
最小 - 最大-0.049487 - 0.3057354
平均 (標準偏差)0.0003499746 (±0.011322945)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ896896896
Spacing896896896
セルA=B=C: 742.784 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_50109_msk_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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追加マップ: Sharpened map

ファイルemd_50109_additional_1.map
注釈Sharpened 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: Half map B

ファイルemd_50109_half_map_1.map
注釈Half map B
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 A

ファイルemd_50109_half_map_2.map
注釈Half map A
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 : T=9 Minishell carboxysome complex of S4A and S1C shell subunits a...

全体名称: T=9 Minishell carboxysome complex of S4A and S1C shell subunits and CsoS2 scaffolding protein
要素
  • 複合体: T=9 Minishell carboxysome complex of S4A and S1C shell subunits and CsoS2 scaffolding protein
    • タンパク質・ペプチド: Carboxysome shell vertex protein CsoS4A
    • タンパク質・ペプチド: Carboxysome shell protein CsoS1C
    • タンパク質・ペプチド: Carboxysome assembly protein CsoS2B
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: water

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超分子 #1: T=9 Minishell carboxysome complex of S4A and S1C shell subunits a...

超分子名称: T=9 Minishell carboxysome complex of S4A and S1C shell subunits and CsoS2 scaffolding protein
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Halothiobacillus neapolitanus (紅色硫黄細菌)
分子量理論値: 9.4 MDa

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分子 #1: Carboxysome shell vertex protein CsoS4A

分子名称: Carboxysome shell vertex protein CsoS4A / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 詳細: CsoS4A / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Halothiobacillus neapolitanus (紅色硫黄細菌)
分子量理論値: 8.900287 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BW25113 (大腸菌)
配列文字列:
MKIMQVEKTL VSTNRIADMG HKPLLVVWEK PGAPRQVAVD AIGCIPGDWV LCVGSSAARE AAGSKSYPSD LTIIGIIDQW NGE

UniProtKB: Carboxysome shell vertex protein CsoS4A

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分子 #2: Carboxysome shell protein CsoS1C

分子名称: Carboxysome shell protein CsoS1C / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / 詳細: Cso1A / コピー数: 8 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Halothiobacillus neapolitanus (紅色硫黄細菌)
分子量理論値: 9.930453 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BW25113 (大腸菌)
配列文字列:
MAAVTGIALG MIETRGLVPA IEAADAMTKA AEVRLVGRQF VGGGYVTVLV RGETGAVNAA VRAGADACER VGDGLVAAHI IARVHSEVE NILPKAPEA

UniProtKB: Carboxysome shell protein CsoS1C

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分子 #3: Carboxysome assembly protein CsoS2B

分子名称: Carboxysome assembly protein CsoS2B / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / 詳細: CsoS2-C / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Halothiobacillus neapolitanus (紅色硫黄細菌)
分子量理論値: 29.358428 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BW25113 (大腸菌)
配列文字列: MPFCTSTPEP EAQSTEQSLT CEGQIISGTS VDASDLVTGN EIGEQQLISG DAYVGAQQTG CLPTSPRFNQ TGNVQSMGFK NTNQPEQNF APGEVMPTDF SIQTPARSAQ NRITGNDIAP SGRITGPGML ATGLITGTPE FRHAARELVG SPQPMAMAMA N RNKAAQAP ...文字列:
MPFCTSTPEP EAQSTEQSLT CEGQIISGTS VDASDLVTGN EIGEQQLISG DAYVGAQQTG CLPTSPRFNQ TGNVQSMGFK NTNQPEQNF APGEVMPTDF SIQTPARSAQ NRITGNDIAP SGRITGPGML ATGLITGTPE FRHAARELVG SPQPMAMAMA N RNKAAQAP VVQPEVVATQ EKPELVCAPR SDQMDRVSGE GKERCHITGD DWSVNKHITG TAGQWASGRN PSMRGNARVV ET SAFANRN VPKPEKPGSK ITGSSGNDTQ GSLITYSGGA RG

UniProtKB: Carboxysome assembly protein CsoS2B

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分子 #4: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #5: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 157 / 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0.85 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度式名称
10.0 mMTrisTris
1.0 mMEDTAEthylenediaminetetraacetic acid
10.0 mMMgCl2Magnesium chloride
20.0 mMNaHCO3Sodium bicarbonate
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: 120 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 0.026000000000000002 kPa
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
温度最低: 70.0 K / 最高: 70.0 K
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF 200 / 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: 19986 / 平均電子線量: 46.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 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）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.6 µm / 倍率（公称値）: 105000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
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: 1229909 / 詳細: Blob based picking
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: I (正20面体型対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 1.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 131477
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / 詳細: Ab initio model from cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / 詳細: Homogeneous refinement job
最終 3次元分類クラス数: 5 / 平均メンバー数/クラス: 50000
詳細: 3D classification using multiple ab initio models on curated dataset of 296626 particles. Icosahedral class taken forward for final refinement.
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:

8b12


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
詳細Initial manual fitting of 8B12 into map followed by refinement using fit in map tool. Comprehensive real space refinement in Phenix real space refine.
精密化空間: REAL / プロトコル: OTHER
得られたモデル

PDB-9f0h:
cryo-EM structure of carboxysomal mini-shell icosahedral assembly from co-expression of CsoS1C, CsoS4A, and CsoS2-C (T = 9)

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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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