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- PDB-5zgh: Cryo-EM structure of the red algal PSI-LHCR -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 5zgh
タイトルCryo-EM structure of the red algal PSI-LHCR
要素
  • Lhcr1
  • Lhcr2
  • Lhcr3
  • PsaA
  • PsaB
  • PsaC
  • PsaD
  • PsaE
  • PsaF
  • PsaI
  • PsaJ
  • PsaK
  • PsaL
  • PsaM
  • PsaO
キーワードPHOTOSYNTHESIS / super-complex / red alga / PSI-5Lhcr
機能・相同性
機能・相同性情報


thylakoid membrane / photosynthesis, light harvesting / photosynthesis, light harvesting in photosystem I / photosystem I reaction center / photosystem I / photosynthetic electron transport in photosystem I / photosystem I / plastid / chloroplast thylakoid membrane / chlorophyll binding ...thylakoid membrane / photosynthesis, light harvesting / photosynthesis, light harvesting in photosystem I / photosystem I reaction center / photosystem I / photosynthetic electron transport in photosystem I / photosystem I / plastid / chloroplast thylakoid membrane / chlorophyll binding / response to light stimulus / photosynthesis / chloroplast / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / electron transfer activity / oxidoreductase activity / magnesium ion binding / membrane / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
Photosystem I, reaction centre, subunit PsaF / Photosystem I p700 chlorophyll A apoprotein A1 / Photosystem I PsaA/PsaB / Photosystem 1 Reaction Centre Subunit Ii; Chain: D; / Photosystem I PsaD, reaction center subunit II / Photosystem I PsaO / PsaO transmembrane domain / Photosystem I reaction centre subunit PsaK / SH3 type barrels. - #50 / Photosystem I PsaM, reaction centre superfamily ...Photosystem I, reaction centre, subunit PsaF / Photosystem I p700 chlorophyll A apoprotein A1 / Photosystem I PsaA/PsaB / Photosystem 1 Reaction Centre Subunit Ii; Chain: D; / Photosystem I PsaD, reaction center subunit II / Photosystem I PsaO / PsaO transmembrane domain / Photosystem I reaction centre subunit PsaK / SH3 type barrels. - #50 / Photosystem I PsaM, reaction centre superfamily / Photosystem I PsaM, reaction centre / Photosystem I protein M (PsaM) / Photosystem I reaction centre subunit PsaK superfamily / Photosystem I reaction center subunit V/PsaK / Photosystem I psaG / psaK / Photosystem I PsaL, reaction centre subunit XI / Photosystem I, reaction centre subunit XI / Photosystem I PsaL, reaction centre subunit XI superfamily / Photosystem I reaction centre subunit XI / Photosystem I reaction centre subunit VIII / Photosystem I reaction centre subunit VIII / Photosystem I reaction centre subunit VIII superfamily / Photosystem I PsaF, reaction centre subunit III / Photosystem I PsaF, reaction centre subunit III superfamily / Photosystem I reaction centre subunit III / Alpha-Beta Plaits - #20 / Chlorophyll A-B binding protein, plant and chromista / Chlorophyll A-B binding protein / Chlorophyll A-B binding protein / Photosystem I PsaD / Photosystem I, reaction centre subunit PsaD superfamily / PsaD / Photosystem I PsaJ, reaction centre subunit IX / Photosystem I PsaJ, reaction centre subunit IX superfamily / Photosystem I reaction centre subunit IX / PsaJ / Photosystem I PsaE, reaction centre subunit IV / Photosystem I reaction centre subunit IV / PsaE / : / Photosystem I protein PsaC / Photosystem I PsaA / Photosystem I PsaB / Photosystem I PsaA/PsaB, conserved site / Photosystem I psaA and psaB proteins signature. / Photosystem I PsaA/PsaB / Photosystem I PsaA/PsaB superfamily / Photosystem I psaA/psaB protein / Electron transport accessory-like domain superfamily / 4Fe-4S dicluster domain / Helicase, Ruva Protein; domain 3 / 4Fe-4S ferredoxin, iron-sulphur binding, conserved site / 4Fe-4S ferredoxin-type iron-sulfur binding region signature. / 4Fe-4S ferredoxin-type iron-sulfur binding domain profile. / 4Fe-4S ferredoxin-type, iron-sulphur binding domain / SH3 type barrels. / Roll / Alpha-Beta Plaits / Up-down Bundle / 2-Layer Sandwich / Orthogonal Bundle / Mainly Beta / Mainly Alpha / Alpha Beta
類似検索 - ドメイン・相同性
1-DODECANOL / (2S)-2,3-dihydroxypropyl octadecanoate / BETA-CAROTENE / beta-D-glucopyranose / CHLOROPHYLL A ISOMER / CHLOROPHYLL A / DIGALACTOSYL DIACYL GLYCEROL (DGDG) / 1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE / PHYLLOQUINONE / IRON/SULFUR CLUSTER ...1-DODECANOL / (2S)-2,3-dihydroxypropyl octadecanoate / BETA-CAROTENE / beta-D-glucopyranose / CHLOROPHYLL A ISOMER / CHLOROPHYLL A / DIGALACTOSYL DIACYL GLYCEROL (DGDG) / 1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE / PHYLLOQUINONE / IRON/SULFUR CLUSTER / Chem-ZEX / Similar to chlorophyll a/b-binding protein, CP24 / Photosystem I subunit O / Similar to light harvesting protein / Photosystem I reaction center subunit XI / Photosystem I reaction center subunit VIII / Photosystem I reaction center subunit IX / Photosystem I reaction center subunit III / Photosystem I reaction center subunit II / Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein A2 / Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein A1 / Photosystem I iron-sulfur center subunit VII / Photosystem I iron-sulfur center / PSI-K / Photosystem I reaction center subunit XII
類似検索 - 構成要素
生物種Cyanidioschyzon merolae (真核生物)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.82 Å
データ登録者Pi, X.
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2018
タイトル: Unique organization of photosystem I-light-harvesting supercomplex revealed by cryo-EM from a red alga.
著者: Xiong Pi / Lirong Tian / Huai-En Dai / Xiaochun Qin / Lingpeng Cheng / Tingyun Kuang / Sen-Fang Sui / Jian-Ren Shen /
要旨: Photosystem I (PSI) is one of the two photosystems present in oxygenic photosynthetic organisms and functions to harvest and convert light energy into chemical energy in photosynthesis. In eukaryotic ...Photosystem I (PSI) is one of the two photosystems present in oxygenic photosynthetic organisms and functions to harvest and convert light energy into chemical energy in photosynthesis. In eukaryotic algae and higher plants, PSI consists of a core surrounded by variable species and numbers of light-harvesting complex (LHC)I proteins, forming a PSI-LHCI supercomplex. Here, we report cryo-EM structures of PSI-LHCR from the red alga in two forms, one with three Lhcr subunits attached to the side, similar to that of higher plants, and the other with two additional Lhcr subunits attached to the opposite side, indicating an ancient form of PSI-LHCI. Furthermore, the red algal PSI core showed features of both cyanobacterial and higher plant PSI, suggesting an intermediate type during evolution from prokaryotes to eukaryotes. The structure of PsaO, existing in eukaryotic organisms, was identified in the PSI core and binds three chlorophylls and may be important in harvesting energy and in mediating energy transfer from LHCII to the PSI core under state-2 conditions. Individual attaching sites of LHCRs with the core subunits were identified, and each Lhcr was found to contain 11 to 13 chlorophylls and 5 zeaxanthins, which are apparently different from those of LHCs in plant PSI-LHCI. Together, our results reveal unique energy transfer pathways different from those of higher plant PSI-LHCI, its adaptation to the changing environment, and the possible changes of PSI-LHCI during evolution from prokaryotes to eukaryotes.
履歴
登録2018年3月9日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02018年4月11日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12018年4月25日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_abbrev / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title
改定 1.22018年5月9日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last
改定 1.32019年11月6日Group: Data collection / Other / カテゴリ: atom_sites / cell / chem_comp
Item: _atom_sites.fract_transf_matrix[1][1] / _atom_sites.fract_transf_matrix[2][2] ..._atom_sites.fract_transf_matrix[1][1] / _atom_sites.fract_transf_matrix[2][2] / _atom_sites.fract_transf_matrix[3][3] / _cell.Z_PDB / _chem_comp.type
改定 1.42020年7月29日Group: Data collection / Derived calculations / Structure summary
カテゴリ: chem_comp / entity ...chem_comp / entity / pdbx_chem_comp_identifier / pdbx_entity_nonpoly / struct_conn / struct_conn_type / struct_site / struct_site_gen
Item: _chem_comp.name / _chem_comp.type ..._chem_comp.name / _chem_comp.type / _entity.pdbx_description / _pdbx_entity_nonpoly.name / _struct_conn.conn_type_id / _struct_conn.id / _struct_conn.pdbx_dist_value / _struct_conn.pdbx_leaving_atom_flag / _struct_conn.ptnr1_auth_asym_id / _struct_conn.ptnr1_auth_comp_id / _struct_conn.ptnr1_auth_seq_id / _struct_conn.ptnr1_label_asym_id / _struct_conn.ptnr1_label_atom_id / _struct_conn.ptnr1_label_comp_id / _struct_conn.ptnr1_label_seq_id / _struct_conn.ptnr2_auth_comp_id / _struct_conn.ptnr2_auth_seq_id / _struct_conn.ptnr2_label_asym_id / _struct_conn.ptnr2_label_atom_id / _struct_conn.ptnr2_label_comp_id / _struct_conn_type.id
解説: Carbohydrate remediation / Provider: repository / タイプ: Remediation

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-6930
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
1: Lhcr1
2: Lhcr2
3: Lhcr3
A: PsaA
B: PsaB
C: PsaC
D: PsaD
E: PsaE
F: PsaF
I: PsaI
J: PsaJ
K: PsaK
L: PsaL
M: PsaM
O: PsaO
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)477,172196
ポリマ－332,56115
非ポリマー144,612181
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area256090 Å2
ΔGint-2223 kcal/mol
Surface area94010 Å2

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要素

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タンパク質 , 12種, 12分子 123ABCDEFKLO

#1: タンパク質 Lhcr1


分子量: 19808.818 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Cyanidioschyzon merolae (strain 10D) (真核生物)
株: 10D / 参照: UniProt: M1VKK5
#2: タンパク質 Lhcr2


分子量: 21960.398 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Cyanidioschyzon merolae (strain 10D) (真核生物)
株: 10D / 参照: UniProt: M1UU36
#3: タンパク質 Lhcr3


分子量: 20458.535 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Cyanidioschyzon merolae (strain 10D) (真核生物)
株: 10D
#4: タンパク質 PsaA / PSI-A / PsaA


分子量: 82763.461 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Cyanidioschyzon merolae (strain 10D) (真核生物)
株: 10D / 参照: UniProt: Q85FY7, photosystem I
#5: タンパク質 PsaB / PSI-B / PsaB


分子量: 82107.852 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Cyanidioschyzon merolae (strain 10D) (真核生物)
株: 10D / 参照: UniProt: Q85FY6, photosystem I
#6: タンパク質 PsaC / 9 kDa polypeptide / PSI-C / Photosystem I subunit VII / PsaC


分子量: 8822.272 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Cyanidioschyzon merolae (strain 10D) (真核生物)
株: 10D / 参照: UniProt: Q85G47, photosystem I
#7: タンパク質 PsaD


分子量: 15698.932 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Cyanidioschyzon merolae (strain 10D) (真核生物)
株: 10D / 参照: UniProt: Q85FY0
#8: タンパク質 PsaE


分子量: 10545.162 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Cyanidioschyzon merolae (strain 10D) (真核生物)
株: 10D / 参照: UniProt: Q85FZ1
#9: タンパク質 PsaF


分子量: 21239.318 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Cyanidioschyzon merolae (strain 10D) (真核生物)
株: 10D / 参照: UniProt: Q85FS9
#12: タンパク質 PsaK


分子量: 6295.657 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Cyanidioschyzon merolae (strain 10D) (真核生物)
株: 10D / 参照: UniProt: Q85G51
#13: タンパク質 PsaL / PSI subunit V / PSI-L


分子量: 15157.522 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Cyanidioschyzon merolae (strain 10D) (真核生物)
株: 10D / 参照: UniProt: Q85FP8
#15: タンパク質 PsaO


分子量: 16744.471 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Cyanidioschyzon merolae (strain 10D) (真核生物)
株: 10D / 参照: UniProt: M1VFJ4

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タンパク質・ペプチド , 3種, 3分子 IJM

#10: タンパク質・ペプチド PsaI


分子量: 3408.184 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Cyanidioschyzon merolae (strain 10D) (真核生物)
株: 10D / 参照: UniProt: Q85FQ6
#11: タンパク質・ペプチド PsaJ / PSI-J


分子量: 4410.245 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Cyanidioschyzon merolae (strain 10D) (真核生物)
株: 10D / 参照: UniProt: Q85FS8
#14: タンパク質・ペプチド PsaM / PSI-M


分子量: 3139.878 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Cyanidioschyzon merolae (strain 10D) (真核生物)
株: 10D / 参照: UniProt: Q85G73

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糖 , 2種, 2分子

#24: 糖 ChemComp-BGC / beta-D-glucopyranose / β-D-グルコピラノ-ス


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 180.156 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 式: C6H12O6
識別子タイププログラム
DGlcpbCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
b-D-glucopyranoseCOMMON NAMEGMML 1.0
b-D-GlcpIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
GlcSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
#25: 糖 ChemComp-DGD / DIGALACTOSYL DIACYL GLYCEROL (DGDG)


タイプ: saccharide / 分子量: 949.299 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C51H96O15

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非ポリマー , 9種, 179分子

#16: 化合物...
ChemComp-CLA / CHLOROPHYLL A


分子量: 893.489 Da / 分子数: 133 / 由来タイプ: 合成 / 式: C55H72MgN4O5
#17: 化合物
ChemComp-ZEX / (1R,2S)-4-{(1E,3E,5E,7E,9E,11E,13E,15E,17E)-18-[(4S)-4-hydroxy-2,6,6-trimethylcyclohex-1-en-1-yl]-3,7,12,16-tetramethyloctadeca-1,3,5,7,9,11,13,15,17-nonaen-1-yl}-2,5,5-trimethylcyclohex-3-en-1-ol


分子量: 568.871 Da / 分子数: 15 / 由来タイプ: 合成 / 式: C40H56O2
#18: 化合物 ChemComp-1DO / 1-DODECANOL / 1-ドデカノ-ル


分子量: 186.334 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 式: C12H26O
#19: 化合物 ChemComp-CL0 / CHLOROPHYLL A ISOMER


分子量: 893.489 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C55H72MgN4O5
#20: 化合物 ChemComp-PQN / PHYLLOQUINONE / VITAMIN K1 / 2-METHYL-3-PHYTYL-1,4-NAPHTHOQUINONE / フィロキノン


分子量: 450.696 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C31H46O2
#21: 化合物 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


分子量: 722.970 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C38H75O10P / コメント: リン脂質*YM
#22: 化合物...
ChemComp-BCR / BETA-CAROTENE / β-カロチン


分子量: 536.873 Da / 分子数: 21 / 由来タイプ: 合成 / 式: C40H56
#23: 化合物 ChemComp-SF4 / IRON/SULFUR CLUSTER


分子量: 351.640 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: Fe4S4
#26: 化合物 ChemComp-3XQ / (2S)-2,3-dihydroxypropyl octadecanoate / 1-O-ステアロイル-L-グリセロ-ル


分子量: 358.556 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C21H42O4

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詳細

配列の詳細The gene name of Lhcr3 in the Cyanidioschyzon merolae Genome Project is CMN235C.

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: PSI-3Lhcr / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#15 / 由来: NATURAL
由来(天然)生物種: Cyanidioschyzon merolae (真核生物)
緩衝液pH: 7.5
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: NITROGEN

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD
撮影電子線照射量: 2.17 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON II (4k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.11.1_2575: / 分類: 精密化
EMソフトウェア名称: RELION / バージョン: 1.4 / カテゴリ: 画像取得
CTF補正タイプ: NONE
3次元再構成解像度: 3.82 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 76079 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00932521
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.23646283
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d14.93915025
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0734030
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0074414

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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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