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- EMDB-50836: Rubisco in native beta-carboxysomes -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-50836
タイトルRubisco in native beta-carboxysomes
マップデータMap of beta-carboxosome RuBisCO with SSUL density.
試料
  • 複合体: complex of Rubisco abd CcmM Small-subunit-like domain in lumens of purified beta-carboxysomes
    • タンパク質・ペプチド: Carboxysome assembly protein CcmM
    • タンパク質・ペプチド: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
    • タンパク質・ペプチド: Ribulose bisphosphate carboxylase small subunit
キーワードRubisco / CcmM / PHOTOSYNTHESIS
機能・相同性
機能・相同性情報


structural constituent of carboxysome shell / photorespiration / carboxysome / ribulose-bisphosphate carboxylase / ribulose-bisphosphate carboxylase activity / carbon fixation / reductive pentose-phosphate cycle / photosynthesis / monooxygenase activity / magnesium ion binding
類似検索 - 分子機能
Carboxysome assembly protein CcmM / : / : / Ribulose bisphosphate carboxylase, small subunit / Ribulose bisphosphate carboxylase small subunit, domain / Ribulose bisphosphate carboxylase, small subunit superfamily / Ribulose bisphosphate carboxylase, small chain / Ribulose bisphosphate carboxylase, small chain / Ribulose bisphosphate carboxylase large subunit, type I / Ribulose bisphosphate carboxylase, large chain, active site ...Carboxysome assembly protein CcmM / : / : / Ribulose bisphosphate carboxylase, small subunit / Ribulose bisphosphate carboxylase small subunit, domain / Ribulose bisphosphate carboxylase, small subunit superfamily / Ribulose bisphosphate carboxylase, small chain / Ribulose bisphosphate carboxylase, small chain / Ribulose bisphosphate carboxylase large subunit, type I / Ribulose bisphosphate carboxylase, large chain, active site / Ribulose bisphosphate carboxylase large chain active site. / Ribulose bisphosphate carboxylase, large subunit, ferrodoxin-like N-terminal / Ribulose bisphosphate carboxylase large chain, N-terminal domain / Ribulose bisphosphate carboxylase, large subunit, C-terminal / RuBisCO / Ribulose bisphosphate carboxylase, large subunit, C-terminal domain superfamily / RuBisCO large subunit, N-terminal domain superfamily / Ribulose bisphosphate carboxylase large chain, catalytic domain / Trimeric LpxA-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Ribulose bisphosphate carboxylase small subunit / Carboxysome assembly protein CcmM / Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
類似検索 - 構成要素
生物種Synechococcus elongatus PCC 7942 = FACHB-805 (バクテリア)
手法サブトモグラム平均法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.5 Å
データ登録者Sheng Y / Hardenbrook N / Li K
資金援助 英国, European Union, 中国, 9件
OrganizationGrant number国
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)BB/V009729/1 英国
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)BB/S003339/1 英国
Royal SocietyURFR180030 英国
Royal SocietyRGFEA181061 英国
Leverhulme TrustRPG-2021-286 英国
Leverhulme TrustRPG-2019-300 英国
European Research Council (ERC)101021133European Union
Wellcome Trust206422/Z/17/Z 英国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32070109 中国
引用ジャーナル: Plant Physiol / 年: 2024
タイトル: Rubisco packaging and stoichiometric composition of the native β-carboxysome in Synechococcus elongatus PCC7942.
著者: Yaqi Sun / Yuewen Sheng / Tao Ni / Xingwu Ge / Joscelyn Sarsby / Philip J Brownridge / Kang Li / Nathan Hardenbrook / Gregory F Dykes / Nichola Rockliffe / Claire E Eyers / Peijun Zhang / Lu-Ning Liu /
要旨: Carboxysomes are anabolic bacterial microcompartments that play an essential role in CO2 fixation in cyanobacteria. This self-assembling proteinaceous organelle uses a polyhedral shell constructed by ...Carboxysomes are anabolic bacterial microcompartments that play an essential role in CO2 fixation in cyanobacteria. This self-assembling proteinaceous organelle uses a polyhedral shell constructed by hundreds of shell protein paralogs to encapsulate the key CO2-fixing enzymes Rubisco and carbonic anhydrase. Deciphering the precise arrangement and structural organization of Rubisco enzymes within carboxysomes is crucial for understanding carboxysome formation and overall functionality. Here, we employed cryoelectron tomography and subtomogram averaging to delineate the 3D packaging of Rubiscos within β-carboxysomes in the freshwater cyanobacterium Synechococcus elongatus PCC7942 grown under low light. Our results revealed that Rubiscos are arranged in multiple concentric layers parallel to the shell within the β-carboxysome lumen. We also detected Rubisco binding with the scaffolding protein CcmM in β-carboxysomes, which is instrumental for Rubisco encapsulation and β-carboxysome assembly. Using Quantification conCATamer-based quantitative MS, we determined the absolute stoichiometric composition of the entire β-carboxysome. This study provides insights into the assembly principles and structural variation of β-carboxysomes, which will aid in the rational design and repurposing of carboxysome nanostructures for diverse bioengineering applications.
履歴
登録2024年7月1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7月2日-
現状2025年7月2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_50836.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_50836.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 32.4 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Map of beta-carboxosome RuBisCO with SSUL density.
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.)
1.35 Å/pix.
x 204 pix.
= 275.4 Å		1.35 Å/pix.
x 204 pix.
= 275.4 Å		1.35 Å/pix.
x 204 pix.
= 275.4 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: 1.35 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: 0.311
最小 - 最大-3.571484 - 4.743649
平均 (標準偏差)0.0034183688 (±0.22713561)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ204204204
Spacing204204204
セルA=B=C: 275.4 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 of the RuBisCo2

ファイルemd_50836_half_map_1.map
注釈Half-map of the RuBisCo2
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 of the RuBisCo

ファイルemd_50836_half_map_2.map
注釈Half-map of the RuBisCo
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 : complex of Rubisco abd CcmM Small-subunit-like domain in lumens o...

全体名称: complex of Rubisco abd CcmM Small-subunit-like domain in lumens of purified beta-carboxysomes
要素
  • 複合体: complex of Rubisco abd CcmM Small-subunit-like domain in lumens of purified beta-carboxysomes
    • タンパク質・ペプチド: Carboxysome assembly protein CcmM
    • タンパク質・ペプチド: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
    • タンパク質・ペプチド: Ribulose bisphosphate carboxylase small subunit

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超分子 #1: complex of Rubisco abd CcmM Small-subunit-like domain in lumens o...

超分子名称: complex of Rubisco abd CcmM Small-subunit-like domain in lumens of purified beta-carboxysomes
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Synechococcus elongatus PCC 7942 = FACHB-805 (バクテリア)

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分子 #1: Carboxysome assembly protein CcmM

分子名称: Carboxysome assembly protein CcmM / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1
詳細: LSSEVITQVRSLLNQGYRIGTEHADKRRFRTSSWQPCAPIQSTNERQVLSELENCLSEHEGEYVRLLGIDTNTRSRVFEALIQRPD
コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Synechococcus elongatus PCC 7942 = FACHB-805 (バクテリア)
分子量理論値: 9.944059 KDa
配列文字列:
LSSEVITQVR SLLNQGYRIG TEHADKRRFR TSSWQPCAPI QSTNERQVLS ELENCLSEHE GEYVRLLGID TNTRSRVFEA LIQRPD

UniProtKB: Carboxysome assembly protein CcmM

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分子 #2: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain

分子名称: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 8 / 光学異性体: LEVO / EC番号: ribulose-bisphosphate carboxylase
由来(天然)生物種: Synechococcus elongatus PCC 7942 = FACHB-805 (バクテリア)
分子量理論値: 49.05059 KDa
配列文字列: YKLTYYTPDY TPKDTDLLAA FRFSPQPGVP ADEAGAAIAA ESSTGTWTTV WTDLLTDMDR YKGKCYHIEP VQGEENSYFA FIAYPLDLF EEGSVTNILT SIVGNVFGFK AIRSLRLEDI RFPVALVKTF QGPPHGIQVE RDLLNKYGRP MLGCTIKPKL G LSAKNYGR ...文字列:
YKLTYYTPDY TPKDTDLLAA FRFSPQPGVP ADEAGAAIAA ESSTGTWTTV WTDLLTDMDR YKGKCYHIEP VQGEENSYFA FIAYPLDLF EEGSVTNILT SIVGNVFGFK AIRSLRLEDI RFPVALVKTF QGPPHGIQVE RDLLNKYGRP MLGCTIKPKL G LSAKNYGR AVYECLRGGL DFTKDDENIN SQPFQRWRDR FLFVADAIHK SQAETGEIKG HYLNVTAPTC EEMMKRAEFA KE LGMPIIM HDFLTAGFTA NTTLAKWCRD NGVLLHIHRA MHAVIDRQRN HGIHFRVLAK CLRLSGGDHL HSGTVVGKLE GDK ASTLGF VDLMREDHIE ADRSRGVFFT QDWASMPGVL PVASGGIHVW HMPALVEIFG DDSVLQFGGG TLGHPWGNAP GATA NRVAL EACVQARNEG RDLYREGGDI LREAGKWSPE LAAALDL

UniProtKB: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain

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分子 #3: Ribulose bisphosphate carboxylase small subunit

分子名称: Ribulose bisphosphate carboxylase small subunit / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 8 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Synechococcus elongatus PCC 7942 = FACHB-805 (バクテリア)
分子量理論値: 12.181751 KDa
配列文字列:
KERRFETFSY LPPLSDRQIA AQIEYMIEQG FHPLIEFNEH SNPEEFYWTM WKLPLFDCKS PQQVLDEVRE CRSEYGDCYI RVAGFDNIK QCQTVSFIVH RP

UniProtKB: Ribulose bisphosphate carboxylase small subunit

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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
解析サブトモグラム平均法
試料の集合状態particle

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試料調製

緩衝液pH: 8
凍結凍結剤: ETHANE

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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: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 3.0 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）: 5.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 2.5 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

最終 再構成想定した対称性 - 点群: D4 (2回x4回 2面回転対称)
解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用したサブトモグラム数: 185
抽出トモグラム数: 65 / 使用した粒子像数: 185
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
最終 角度割当タイプ: OTHER / ソフトウェア - 名称: emClarity / 詳細: Cross correlation

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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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