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- PDB-6z1f: CryoEM structure of Rubisco Activase with its substrate Rubisco f... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6z1f
タイトルCryoEM structure of Rubisco Activase with its substrate Rubisco from Nostoc sp. (strain PCC7120)
要素
  • (Ribulose bisphosphate carboxylase ...) x 2
  • Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase
キーワードCHAPERONE / AAA+ / beta barrel
機能・相同性
機能・相同性情報


photorespiration / carboxysome / ribulose-bisphosphate carboxylase / ribulose-bisphosphate carboxylase activity / reductive pentose-phosphate cycle / monooxygenase activity / magnesium ion binding / ATP hydrolysis activity / ATP binding
類似検索 - 分子機能
Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase-like / : / Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase, AAA, helical / 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/oxygenase activase-like / : / Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase, AAA, helical / 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 / ATPase family associated with various cellular activities (AAA) / ATPase, AAA-type, core / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER / 2-CARBOXYARABINITOL-1,5-DIPHOSPHATE / Ribulose bisphosphate carboxylase large chain / Ribulose bisphosphate carboxylase small subunit / Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase
類似検索 - 構成要素
生物種Nostoc sp. (バクテリア)
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: 2.86 Å
データ登録者Wang, H. / Bracher, A. / Flecken, M. / Popilka, L. / Hartl, F.U. / Hayer-Hartl, M.
引用ジャーナル: Cell / 年: 2020
タイトル: Dual Functions of a Rubisco Activase in Metabolic Repair and Recruitment to Carboxysomes.
著者: Mirkko Flecken / Huping Wang / Leonhard Popilka / F Ulrich Hartl / Andreas Bracher / Manajit Hayer-Hartl /
要旨: Rubisco, the key enzyme of CO fixation in photosynthesis, is prone to inactivation by inhibitory sugar phosphates. Inhibited Rubisco undergoes conformational repair by the hexameric AAA+ chaperone ...Rubisco, the key enzyme of CO fixation in photosynthesis, is prone to inactivation by inhibitory sugar phosphates. Inhibited Rubisco undergoes conformational repair by the hexameric AAA+ chaperone Rubisco activase (Rca) in a process that is not well understood. Here, we performed a structural and mechanistic analysis of cyanobacterial Rca, a close homolog of plant Rca. In the Rca:Rubisco complex, Rca is positioned over the Rubisco catalytic site under repair and pulls the N-terminal tail of the large Rubisco subunit (RbcL) into the hexamer pore. Simultaneous displacement of the C terminus of the adjacent RbcL opens the catalytic site for inhibitor release. An alternative interaction of Rca with Rubisco is mediated by C-terminal domains that resemble the small Rubisco subunit. These domains, together with the N-terminal AAA+ hexamer, ensure that Rca is packaged with Rubisco into carboxysomes. The cyanobacterial Rca is a dual-purpose protein with functions in Rubisco repair and carboxysome organization.
履歴
登録2020年5月13日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02020年9月23日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02020年9月23日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02020年9月23日Data content type: Additional map / Data content type: Additional map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02020年9月23日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02020年9月23日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02020年9月23日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02020年9月23日Data content type: Additional map / Data content type: Additional map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02020年9月23日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02020年9月23日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02020年9月23日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年4月7日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD ..._citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year
改定 1.22025年4月9日Group: Data collection / Database references / Structure summary
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession ..._database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification
改定 1.12025年4月9日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Database references / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: database_2 / em_admin / Data content type: EM metadata / EM metadata / EM metadata
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _em_admin.last_update

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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-11028
  • 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: Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase
2: Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase
3: Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase
4: Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase
5: Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase
6: Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase
A: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
B: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
C: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
D: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
E: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
F: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
G: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
H: Ribulose bisphosphate carboxylase large chain
I: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain
J: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain
K: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain
L: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain
M: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain
N: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain
O: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain
P: Ribulose bisphosphate carboxylase small chain
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)730,43547
ポリマ－724,60722
非ポリマー5,82825
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

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Ribulose bisphosphate carboxylase ... , 2種, 16分子 ABCDEFGHIJKLMNOP

#2: タンパク質
Ribulose bisphosphate carboxylase large chain / RuBisCO large subunit


分子量: 53155.125 Da / 分子数: 8 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Nostoc sp. (strain PCC 7120 / SAG 25.82 / UTEX 2576) (バクテリア)
遺伝子: cbbL, rbc, rbcA, rbcL, alr1524 / プラスミド: pET11a-NosGroSEL-H6ubi-NosLS / 細胞株 (発現宿主): STAR / 発現宿主: Escherichia coli BL21 (大腸菌) / 参照: UniProt: P00879, ribulose-bisphosphate carboxylase
#3: タンパク質
Ribulose bisphosphate carboxylase small chain / RuBisCO small subunit


分子量: 12840.725 Da / 分子数: 8 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Nostoc sp. (strain PCC 7120 / SAG 25.82 / UTEX 2576) (バクテリア)
遺伝子: cbbS, rbcS, alr1526 / プラスミド: pET11a-NosGroSEL-H6ubi-NosLS / 細胞株 (発現宿主): STAR / 発現宿主: Escherichia coli BL21 (大腸菌) / 参照: UniProt: P06514, ribulose-bisphosphate carboxylase

-
タンパク質 / 糖 , 2種, 13分子 123456

#1: タンパク質
Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase activase / RuBisCO activase


分子量: 32773.316 Da / 分子数: 6 / 断片: AAA+ domain / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Nostoc sp. (strain PCC 7120 / SAG 25.82 / UTEX 2576) (バクテリア)
遺伝子: rca, alr1533 / プラスミド: pHUE / 細胞株 (発現宿主): pBAD33-EcGroSEL / 発現宿主: Escherichia coli BL21 (大腸菌) / 参照: UniProt: P58555
#7: 糖
ChemComp-CAP / 2-CARBOXYARABINITOL-1,5-DIPHOSPHATE


タイプ: saccharide / 分子量: 356.115 Da / 分子数: 7 / 由来タイプ: 合成 / 式: C6H14O13P2

-
非ポリマー , 3種, 18分子

#4: 化合物 ChemComp-ADP / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE


分子量: 427.201 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H15N5O10P2 / コメント: ADP, エネルギー貯蔵分子*YM
#5: 化合物
ChemComp-AGS / PHOSPHOTHIOPHOSPHORIC ACID-ADENYLATE ESTER / ATP-GAMMA-S / ADENOSINE 5'-(3-THIOTRIPHOSPHATE) / ADENOSINE 5'-(GAMMA-THIOTRIPHOSPHATE) / ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE MONOTHIOPHOSPHATE


分子量: 523.247 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H16N5O12P3S
コメント: ATP-gamma-S, エネルギー貯蔵分子類似体*YM
#6: 化合物
ChemComp-MG / MAGNESIUM ION


分子量: 24.305 Da / 分子数: 12 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかN
Has protein modificationY

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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
ID名称タイプ詳細Entity IDParent-ID由来
1NosRca-deltaC:Rubisco complexCOMPLEXThe Rca hexamer captured in the complex with its substrate Rubisco from Nostoc sp. PCC 7120.#1-#30RECOMBINANT
2AAA-core of the Rca hexamer from Nostoc sp. PCC7120 in complex with ATP/ATPgammaSCOMPLEX#11RECOMBINANT
3Rubisco complex from Nostoc sp. PCC7120 in complex with inhibitor CABPCOMPLEX#2-#31RECOMBINANT
分子量
IDEntity assembly-ID値 (°)実験値
11NO
210.1997 MDaYES
31NO
41NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
21Nostoc sp. PCC 7120 = FACHB-418 (バクテリア)103690
32Nostoc sp. PCC 7120 = FACHB-418 (バクテリア)103690
43Nostoc sp. PCC 7120 = FACHB-418 (バクテリア)103690
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID株
21Escherichia coli BL21 (大腸菌)511693BL21 sTAR
32Escherichia coli BL21 (大腸菌)511693BL21 sTAR
43Escherichia coli BL21 (大腸菌)511693BL21 sTAR
緩衝液pH: 8.4
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
110 mMMalic acidC4H6O51
220 mM2-ethanesulfonic acidC6H13NO4S1
320 mM2-Amino-2-hydroxymethyl-propane-1,3-diolC4H11NO31
450 mMPotassium chlorideKCl1
510 mMMagnesium chlorideMgCl21
65 mMSodium bicarbonateNaHCO31
70.004 mM2-Carboxyarabinitol-1,5-diphosphateC6H14O13P21
82 mMAdenosine triphosphate sodium saltC10H16N5O13P31
92 mMAdenosine 5'-(3-thiotriphosphate) tetralithium saltC10H12Li4N5O12P3S1
試料濃度: 2.2 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: NosRubisco (1 uM) was incubated with NaHCO3 (10 mM) at 298 K for 10 min followed by addition of CABP (8 uM). CABP-inhibited NosRubisco (0.5 uM) was then incubated with NosRcaDC (10 uM) in the ...詳細: NosRubisco (1 uM) was incubated with NaHCO3 (10 mM) at 298 K for 10 min followed by addition of CABP (8 uM). CABP-inhibited NosRubisco (0.5 uM) was then incubated with NosRcaDC (10 uM) in the presence of ATP (2 mM) for 10 s, followed by the addition of ATP-gammaS (2 mM), and incubated at 298 K for another 10 min before preparing the cryo-grids.
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R2/1
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 90 % / 凍結前の試料温度: 298 K

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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: SPOT SCAN
電子レンズモード: BRIGHT FIELD
撮影平均露光時間: 2.8 sec. / 電子線照射量: 60 e/Å2 / 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: 9042 / 詳細: 31 frames per image

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1Gautomatch粒子像選択
2SerialEM画像取得
4CTFFIND4.1CTF補正
9RELION初期オイラー角割当
10RELION最終オイラー角割当
11RELION分類
13REFMAC5.8.0155モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 519151
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 2.86 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 21149 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: OTHER / 空間: RECIPROCAL

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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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