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- EMDB-52573: Structure of the bicylindrical allophycocyanin core expressed dur... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-52573
タイトルStructure of the bicylindrical allophycocyanin core expressed during far-red light photoacclimation (FaRLiP)
マップデータ
試料
  • 複合体: Bicylindrical far-red light adapted allophycocyanin complex
    • タンパク質・ペプチド: Phycocyanin
    • タンパク質・ペプチド: Allophycocyanin beta subunit apoprotein
    • タンパク質・ペプチド: Phycocyanin
    • タンパク質・ペプチド: Phycocyanin
    • タンパク質・ペプチド: Allophycocyanin beta-18 subunit apoprotein
    • タンパク質・ペプチド: Phycobiliprotein ApcE
    • タンパク質・ペプチド: Phycobilisome 7.8 kDa linker polypeptide, allophycocyanin-associated, core
  • リガンド: PHYCOCYANOBILIN
  • リガンド: water
キーワードPhycobilisome / Allophycocyanin / Complex / PHOTOSYNTHESIS
機能・相同性
機能・相同性情報


phycobilisome / plasma membrane-derived thylakoid membrane / photosynthesis / lyase activity
類似検索 - 分子機能
Allophycocyanin linker protein / Allophycocyanin linker chain / 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. ...Allophycocyanin linker protein / Allophycocyanin linker chain / 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 / Phycobilisome, alpha/beta subunit / Phycobilisome, alpha/beta subunit superfamily / Phycobilisome protein / Globin-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Phycobiliprotein ApcE / Allophycocyanin beta subunit apoprotein / Phycocyanin / Phycocyanin / Phycocyanin / Allophycocyanin beta-18 subunit apoprotein / Phycobilisome 7.8 kDa linker polypeptide, allophycocyanin-associated, core
類似検索 - 構成要素
生物種Chroococcidiopsis thermalis (バクテリア) / Chroococcidiopsis thermalis PCC 7203 (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: 2.51 Å
データ登録者Consoli G / Leong HF / Davis GA / Richardson T / McInnes A / Murray JW / Fantuzzi A / Rutherford AW
資金援助European Union, 英国, 6件
OrganizationGrant number国
H2020 Marie Curie Actions of the European Commission955520European Union
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)BB/R001383/1 英国
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)BB/V002015/1 英国
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)BB/R00921X 英国
Leverhulme TrustRPG-2022-203 英国
Royal SocietyRoyal Society Research Professorship 2024 英国
引用ジャーナル: Commun Biol / 年: 2025
タイトル: Structure of a stripped-down and tuned-up far-red phycobilisome.
著者: Giovanni Consoli / Ho Fong Leong / Geoffry A Davis / Tom Richardson / Aiysha McInnes / James W Murray / Andrea Fantuzzi / A William Rutherford /
要旨: A diverse subset of cyanobacteria can transiently modify their photosynthetic machinery during far-red light photoacclimation to drive photosynthesis with less energetic photons (700 nm-800 nm). ...A diverse subset of cyanobacteria can transiently modify their photosynthetic machinery during far-red light photoacclimation to drive photosynthesis with less energetic photons (700 nm-800 nm). To achieve this, all the main light-driven components of the photosynthetic apparatus, including their allophycocyanin antenna, are replaced with red-shifted paralogues. Recent studies based on the structure of an incomplete complex provided some insights into the tuning of the far-red phycobiliproteins. Here, we solved the structure of the intact bicylindrical allophycocyanin complex from the cyanobacterium Chroococcidiopsis thermalis PCC 7203 at a resolution of 2.51 Å determined by Cryo-electron microscopy single particle analysis. A comparison between conserved structural features in far-red and white light allophycocyanin cores provides insight on the evolutionary adaptations needed to optimize excitation energy transfer in the far-red light adapted photosynthetic apparatus. The reduction in antenna size in far-red photosynthesis suggests a need to optimize membrane packing to increase the number of photosystems and tune the ratio between chlorophyll f molecules and bilin pigments, while the wider spread in the absorption range of the bilins suggests faster and more efficient excitation energy transfer to far-red Photosystem II by limiting backflow of excitation from the reaction centres to the far-red bilin pigments.
履歴
登録2025年1月16日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年7月2日-
マップ公開2025年7月2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_52573.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_52573.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 1.3 GB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
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.)
0.72 Å/pix.
x 700 pix.
= 506.1 Å		0.72 Å/pix.
x 700 pix.
= 506.1 Å		0.72 Å/pix.
x 700 pix.
= 506.1 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: 0.723 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: 0.2
最小 - 最大-0.6374968 - 1.4869522
平均 (標準偏差)0.002708527 (±0.04566609)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ700700700
Spacing700700700
セルA=B=C: 506.1 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: #2

ファイルemd_52573_half_map_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)

-
ハーフマップ: #1

ファイルemd_52573_half_map_2.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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試料の構成要素

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全体 : Bicylindrical far-red light adapted allophycocyanin complex

全体名称: Bicylindrical far-red light adapted allophycocyanin complex
要素
  • 複合体: Bicylindrical far-red light adapted allophycocyanin complex
    • タンパク質・ペプチド: Phycocyanin
    • タンパク質・ペプチド: Allophycocyanin beta subunit apoprotein
    • タンパク質・ペプチド: Phycocyanin
    • タンパク質・ペプチド: Phycocyanin
    • タンパク質・ペプチド: Allophycocyanin beta-18 subunit apoprotein
    • タンパク質・ペプチド: Phycobiliprotein ApcE
    • タンパク質・ペプチド: Phycobilisome 7.8 kDa linker polypeptide, allophycocyanin-associated, core
  • リガンド: PHYCOCYANOBILIN
  • リガンド: water

+
超分子 #1: Bicylindrical far-red light adapted allophycocyanin complex

超分子名称: Bicylindrical far-red light adapted allophycocyanin complex
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#7
由来(天然)生物種: Chroococcidiopsis thermalis (バクテリア)

+
分子 #1: Phycocyanin

分子名称: Phycocyanin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 18 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Chroococcidiopsis thermalis PCC 7203 (バクテリア)
分子量理論値: 18.117572 KDa
組換発現生物種: Chroococcidiopsis thermalis PCC 7203 (バクテリア)
配列文字列:
MSIVTELILN ADSESRYPAP KEIQVYQNFV KTGEQRIRIA KILAENEQRI VQNGSARFWE RVPNTPSNSG NERKTASCQR DQGWYIRLI AYSVLAGSEK PLEEIGTIGI KEMYNNLEIP LRNIVECMRC LKEEALSLMS EEDALEVSAY FDYVMRSLS

UniProtKB: Phycocyanin

+
分子 #2: Allophycocyanin beta subunit apoprotein

分子名称: Allophycocyanin beta subunit apoprotein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 22 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Chroococcidiopsis thermalis PCC 7203 (バクテリア)
分子量理論値: 17.495893 KDa
組換発現生物種: Chroococcidiopsis thermalis PCC 7203 (バクテリア)
配列文字列:
MQDAITALIN SSDVQGRYLD PSSLDKLQNY FQSGDMRAKT AIAVSANAKN IVTKTVAKSL LYTDITAPGG (MEN)MYTCR RYA ACVRDLDYFL RYATYAMLAG DTSILDERIL NGLRETYNSL GVPIGATIRS VQAMKEVVTS LVGADAGREM GVYFDHI AA GLS

UniProtKB: Allophycocyanin beta subunit apoprotein

+
分子 #3: Phycocyanin

分子名称: Phycocyanin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Chroococcidiopsis thermalis PCC 7203 (バクテリア)
分子量理論値: 19.978068 KDa
組換発現生物種: Chroococcidiopsis thermalis PCC 7203 (バクテリア)
配列文字列:
MSIVKQMILN ADEEVRYLTP GEIHALQNFY RSGTERIRLA KVLAQNEKKI VERATQKFWK ICPRTPSNSG NARKTEAAMR DIGWYIRLV SYCLLAGNEK PLEEIGLIGM KELYNSVGIP LENVRQYMLC VKAEVSAMLT PEDAAEVIPY FDLILQVISS P GAPYFQNN GRTDWQR

UniProtKB: Phycocyanin

+
分子 #4: Phycocyanin

分子名称: Phycocyanin / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Chroococcidiopsis thermalis PCC 7203 (バクテリア)
分子量理論値: 18.260959 KDa
組換発現生物種: Chroococcidiopsis thermalis PCC 7203 (バクテリア)
配列文字列:
MSIITKAIAS ADREARYLSP GELRTIRDFY NGGENRLRIA TTLIENRKEI VERGSLKFWE CCPDTPSNSG NRTYRASCLR DQDWYIRLI AYTVIVGDVE PLKDIGIVGV KEMYESLEIP LRNWVECIRC LKEVTLDLLS REDAAEVTPY FDCLIQGMIP

UniProtKB: Phycocyanin

+
分子 #5: Allophycocyanin beta-18 subunit apoprotein

分子名称: Allophycocyanin beta-18 subunit apoprotein / タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Chroococcidiopsis thermalis PCC 7203 (バクテリア)
分子量理論値: 18.777422 KDa
組換発現生物種: Chroococcidiopsis thermalis PCC 7203 (バクテリア)
配列文字列:
MQDKLTSVAK NCDLTGSSLN REVVETLKEF LADGEKRVQV AGVIGSNAAE IVKTAVSLLF QEYPELVSPG G(MEN)AYTT RRY NMYVRDMNYF LRYCSYAIVA GDASVLDERL LAGLRDTFNS LGIPLGPTAR SIQLMKNIVK EKLVTAGMTN ITFVDEP FD YVVREISETE I

UniProtKB: Allophycocyanin beta-18 subunit apoprotein

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分子 #6: Phycobiliprotein ApcE

分子名称: Phycobiliprotein ApcE / タイプ: protein_or_peptide / ID: 6 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Chroococcidiopsis thermalis PCC 7203 (バクテリア)
分子量理論値: 88.103438 KDa
組換発現生物種: Chroococcidiopsis thermalis PCC 7203 (バクテリア)
配列文字列: MSVKASGGSP VTQPQRYHTV PVAVISHAVQ QDRCLKNTEL QELADFFSSG VKLLEIANTL TQHADEIVLA GANRIFVGGS PMAYLEKPK EKIGLPGSGY YVGEDFLTAA RRKAGAVMVK EALKIQEVAY YSNPLSGWLQ RFRDLFNNQD PLPGGFRFIN V SRYGAVRM ...文字列:
MSVKASGGSP VTQPQRYHTV PVAVISHAVQ QDRCLKNTEL QELADFFSSG VKLLEIANTL TQHADEIVLA GANRIFVGGS PMAYLEKPK EKIGLPGSGY YVGEDFLTAA RRKAGAVMVK EALKIQEVAY YSNPLSGWLQ RFRDLFNNQD PLPGGFRFIN V SRYGAVRM KRSMRDLAWF LRYITYAIVA GDGSILSANV RGLRGVIPED VTEATIVALR AMRRQSLDYF LEDAEATQLV KG YFDLLIA EYLTDKPSNQ VRIGVSNDQQ GLQLPQSYSM SAEVRPKFVF KQAATLTQKQ EAIAAIYRHV FERDVTDTYG FTQ KAELES QLIGGNISVK EFVRRLGKSR LYRRLFYEPF TISRAIELAA RHFLGRGLSS REEFQTYFDV MTKGGLPALV DAFV DSAEY SDYFGEETVP YLRGLGQEAQ ECRNWGPQLD LFKYSAPVRK VPQFITLFGS YQKPLPEQHP YGCGNDPLEI QFGAI FPQE TRNPHPQPAF FNKDTRRILI GSGAGSPDKL NGNALGKVPG SLGTRVLKLE PLHHANGKSN GVTQAGHQSP SVNLLH HSS PAFIEGAYRQ VFGRSLYEGQ RQPLSSTESK LLGGEISVRE FVRQLAKSKV FRSLYWDSLY VTKAIEYIHR RLMGRPT YG RQEMNRYYDI CATRGFYALI DAIIDSPEYL ECFGENTVPY ERYVTARGYL MRSPRHENQL RREQAAETVP DKYNPRKA N WAALTEFVEQ PILNQITSDG RSNRATEMRH AEIVGDRSNS PEESLEESYE YSQANDSER

UniProtKB: Phycobiliprotein ApcE

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分子 #7: 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: 7 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Chroococcidiopsis thermalis PCC 7203 (バクテリア)
分子量理論値: 7.848333 KDa
組換発現生物種: Chroococcidiopsis thermalis PCC 7203 (バクテリア)
配列文字列:
MRMFKVTACV PSQTRIRTQR ELQNTYFTKL VPYDNWFREQ QRIMKMGGKI VKVQLATGKP GMNTGLL

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

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分子 #8: PHYCOCYANOBILIN

分子名称: PHYCOCYANOBILIN / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 48 / 式: CYC
分子量理論値: 588.694 Da
Chemical component information

ChemComp-CYC:
PHYCOCYANOBILIN

+
分子 #9: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 9 / コピー数: 20 / 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1.0 mg/mL
緩衝液pH: 6.5
構成要素:
濃度名称
20.0 mMMeS
5.0 mMMgCl2
5.0 mMCaCl2
1.2 MBetaine
0.03 weight/volumeBeta-DM
グリッドモデル: Quantifoil R2/1 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV
詳細the sample was monodisperse

-
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)
デジタル化 - サイズ - 横: 4096 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 4096 pixel / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 9397 / 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: DIFFRACTION / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.4 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.6 µm
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

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.51 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 36300
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
FSC曲線 (解像度の算出)

-
原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

8uhe


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-9i1r:
Structure of the bicylindrical allophycocyanin core expressed during far-red light photoacclimation (FaRLiP)

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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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