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- EMDB-52545: Cryo-electron tomogram #12 of thylakoids in spinach chloroplast. ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-52545
タイトルCryo-electron tomogram #12 of thylakoids in spinach chloroplast. Denoised with cryoCARE.
マップデータCryo-electron tomogram of thylakoids in spinach chloroplast
試料
  • 細胞器官・細胞要素: Chloroplast
キーワードchloroplast / spinach / thylakoids / PHOTOSYNTHESIS
生物種Spinacia oleracea (ホウレンソウ)
手法電子線トモグラフィー法 / クライオ電子顕微鏡法
データ登録者Wietrzynski W / Lamm L / Engel BD
資金援助 フランス, 1件
OrganizationGrant number国
Human Frontier Science Program (HFSP)RGP0005/2021 フランス
引用
ジャーナル: Elife / 年: 2025
タイトル: Molecular architecture of thylakoid membranes within intact spinach chloroplasts.
著者: Wojciech Wietrzynski / Lorenz Lamm / William H J Wood / Matina-Jasemi Loukeri / Lorna Malone / Tingying Peng / Matthew P Johnson / Benjamin D Engel /
要旨: Thylakoid membranes coordinate the light reactions of photosynthesis across multiple scales, coupling the architecture of an elaborate membrane network to the spatial organization of individual ...Thylakoid membranes coordinate the light reactions of photosynthesis across multiple scales, coupling the architecture of an elaborate membrane network to the spatial organization of individual protein complexes embedded within this network. Previously, we used in situ cryo-electron tomography (cryo-ET) to reveal the native thylakoid architecture of the green alga (Engel et al., 2015) and then map the molecular organization of these thylakoids with single-molecule precision (Wietrzynski et al., 2020). However, it remains to be shown how generalizable this green algal blueprint is to the thylakoids of vascular plants, which possess distinct membrane architecture subdivided into grana stacks interconnected by non-stacked stromal lamellae. Here, we continue our cryo-ET investigation to reveal the molecular architecture of thylakoids within intact chloroplasts isolated from spinach (). We visualize the fine ultrastructural details of grana membranes, as well as interactions between thylakoids and plastoglobules. We apply AI-based computational approaches (Lamm et al., 2024) to quantify the organization of photosynthetic complexes within the plane of the thylakoid membrane and across adjacent stacked membranes. Our analysis reveals that the molecular organization of thylakoid membranes in vascular plants and green algae is strikingly similar. We find that PSII organization is non-crystalline and has uniform concentration both within the membrane plane and across stacked grana membranes. Similar to , we observe strict lateral heterogeneity of PSII and PSI at the boundary between appressed and non-appressed thylakoid domains, with no evidence for a distinct grana margin region where these complexes have been proposed to intermix. Based on these measurements, we support a simple two-domain model for the molecular organization of thylakoid membranes in both green algae and plants.
#1: ジャーナル: Elife / 年: 2025
タイトル: Molecular architecture of thylakoid membranes within intact spinach chloroplasts
著者: Wietrzynski W / Lamm L / Wood WH / Loukeri MJ / Malone L / Peng T / Johnson MP / Engel BD
履歴
登録2025年1月14日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年2月26日-
マップ公開2025年2月26日-
更新2025年9月24日-
現状2025年9月24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_52545.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_52545.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 1.5 GB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Cryo-electron tomogram of thylakoids in spinach chloroplast
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.)
14.08 Å/pix.
x 464 pix.
= 6533.12 Å		14.08 Å/pix.
x 928 pix.
= 13066.24 Å		14.08 Å/pix.
x 928 pix.
= 13066.24 Å

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

これらの図は立方格子座標系で作成されたものです

ボクセルのサイズX=Y=Z: 14.08 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
最小 - 最大-1.5050434 - 2.3409476
平均 (標準偏差)0.04845536 (±0.083403006)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin00-232
サイズ928928464
Spacing928928464
セルA: 13066.24 Å / B: 13066.24 Å / C: 6533.12 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: Segmentation of membranes in spinach chloroplast

ファイルemd_52545_additional_1.map
注釈Segmentation of membranes in spinach chloroplast
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 : Chloroplast

全体名称: Chloroplast
要素
  • 細胞器官・細胞要素: Chloroplast

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超分子 #1: Chloroplast

超分子名称: Chloroplast / タイプ: organelle_or_cellular_component / ID: 1 / 親要素: 0
詳細: Isolated chloroplast of Spinach (Spinacia oleracea) visualised by cryo-ET
由来(天然)生物種: Spinacia oleracea (ホウレンソウ) / 器官: leaf / Organelle: chloroplast

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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
解析電子線トモグラフィー法
試料の集合状態cell

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試料調製

緩衝液pH: 7.2
詳細: 0.45 M Sorbitol, 20 mM Tricine-KOH, 10 mM EDTA, 10 mM NaHCO3, 5 mM MgCl2, 0.1% BSA, 0.2% D-Ascorbate
グリッドモデル: Quantifoil R2/1 / 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
凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE / チャンバー内湿度: 75 % / チャンバー内温度: 295 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
Cryo protectantno cryoprotectant
切片作成集束イオンビーム - 装置: OTHER / 集束イオンビーム - イオン: OTHER / 集束イオンビーム - 電圧: 30 / 集束イオンビーム - 電流: 0.1 / 集束イオンビーム - 時間: 1800 / 集束イオンビーム - 温度: 77 K / 集束イオンビーム - Initial thickness: 1000 / 集束イオンビーム - 最終 厚さ: 120
集束イオンビーム - 詳細: Clumps of chloroplast were milled in a step-wise manner according to the routine protocols.. The value given for _em_focused_ion_beam.instrument is TFS Aquilos. ...集束イオンビーム - 詳細: Clumps of chloroplast were milled in a step-wise manner according to the routine protocols.. The value given for _em_focused_ion_beam.instrument is TFS Aquilos. This is not in a list of allowed values {'OTHER', 'DB235'} so OTHER is written into the XML file.

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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 K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 実像数: 60 / 平均電子線量: 120.0 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）: 5.0 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 再構成ソフトウェア - 名称: IMOD / 使用した粒子像数: 60
CTF補正タイプ: NONE

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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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