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- PDB-7qsw: L8S8-complex forming RubisCO derived from ancestral sequence reco... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7qsw
タイトルL8S8-complex forming RubisCO derived from ancestral sequence reconstruction of the last common ancestor of SSU-bearing Form I RubisCOs
要素
  • RubisCO large subunit
  • RubisCO small subunit
キーワードLYASE / Ribulose 1 / 5-bisphosphate carboxylase/oxydase / RubisCO
機能・相同性2-CARBOXYARABINITOL-1,5-DIPHOSPHATE
機能・相同性情報
生物種synthetic construct (人工物)
手法X線回折 / シンクロトロン / 分子置換 / 解像度: 1.8 Å
データ登録者Zarzycki, J. / Schulz, L. / Erb, T.J. / Hochberg, G.K.A.
資金援助 ドイツ, 1件
組織認可番号国
Max Planck Society ドイツ
引用ジャーナル: Science / 年: 2022
タイトル: Evolution of increased complexity and specificity at the dawn of form I Rubiscos.
著者: Luca Schulz / Zhijun Guo / Jan Zarzycki / Wieland Steinchen / Jan M Schuller / Thomas Heimerl / Simone Prinz / Oliver Mueller-Cajar / Tobias J Erb / Georg K A Hochberg /
要旨: The evolution of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenases (Rubiscos) that discriminate strongly between their substrate carbon dioxide and the undesired side substrate dioxygen was an ...The evolution of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenases (Rubiscos) that discriminate strongly between their substrate carbon dioxide and the undesired side substrate dioxygen was an important event for photosynthetic organisms adapting to an oxygenated environment. We use ancestral sequence reconstruction to recapitulate this event. We show that Rubisco increased its specificity and carboxylation efficiency through the gain of an accessory subunit before atmospheric oxygen was present. Using structural and biochemical approaches, we retrace how this subunit was gained and became essential. Our work illuminates the emergence of an adaptation to rising ambient oxygen levels, provides a template for investigating the function of interactions that have remained elusive because of their essentiality, and sheds light on the determinants of specificity in Rubisco.
履歴
登録2022年1月14日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02022年10月12日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年10月26日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _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 1.22024年1月31日Group: Data collection / Refinement description
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / pdbx_initial_refinement_model

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構造の表示

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
A: RubisCO large subunit
B: RubisCO small subunit
C: RubisCO large subunit
D: RubisCO small subunit
E: RubisCO large subunit
F: RubisCO small subunit
G: RubisCO large subunit
H: RubisCO small subunit
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)265,38416
ポリマ－263,8628
非ポリマー1,5228
水37,3992076
1
A: RubisCO large subunit
B: RubisCO small subunit
C: RubisCO large subunit
D: RubisCO small subunit
E: RubisCO large subunit
F: RubisCO small subunit
G: RubisCO large subunit
H: RubisCO small subunit
ヘテロ分子

A: RubisCO large subunit
B: RubisCO small subunit
C: RubisCO large subunit
D: RubisCO small subunit
E: RubisCO large subunit
F: RubisCO small subunit
G: RubisCO large subunit
H: RubisCO small subunit
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)530,76732
ポリマ－527,72416
非ポリマー3,04316
水28816
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
crystal symmetry operation8_665-y+1,-x+1,-z+1/21
Buried area88420 Å2
ΔGint-351 kcal/mol
Surface area121520 Å2
手法PISA
単位格子
Length a, b, c (Å)131.873, 131.873, 305.463
Angle α, β, γ (deg.)90.000, 90.000, 90.000
Int Tables number96
Space group name H-MP43212
Components on special symmetry positions
IDモデル要素
11C-755-

HOH

21C-806-

HOH

31C-923-

HOH

41C-953-

HOH

51C-999-

HOH

61E-740-

HOH

71E-763-

HOH

81E-890-

HOH

91E-906-

HOH

101E-969-

HOH

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要素

#1: タンパク質
RubisCO large subunit


分子量: 53485.637 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) synthetic construct (人工物)
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
Variant (発現宿主): ArcticExpress (DE3) / 参照: ribulose-bisphosphate carboxylase
#2: タンパク質
RubisCO small subunit


分子量: 12479.868 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) synthetic construct (人工物)
発現宿主: Escherichia coli 'BL21-Gold(DE3)pLysS AG' (大腸菌)
Variant (発現宿主): ArcticExpress (DE3) / 参照: ribulose-bisphosphate carboxylase
#3: 糖
ChemComp-CAP / 2-CARBOXYARABINITOL-1,5-DIPHOSPHATE / 2-カルボキシ-D-アラビニト-ル1,5-ビスりん酸


タイプ: saccharide / 分子量: 356.115 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C6H14O13P2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#4: 化合物
ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#5: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 2076 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O
研究の焦点であるリガンドがあるかY

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実験情報

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実験

実験手法: X線回折 / 使用した結晶の数: 1

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試料調製

結晶マシュー密度: 2.52 Å3/Da / 溶媒含有率: 51.16 %
結晶化温度: 288 K / 手法: 蒸気拡散法, シッティングドロップ法 / pH: 9.4
詳細: Purified enzyme (1.5 mg/mL) in 25 mM Tricine-NaOH, 75 mM NaCl, pH 8.0 was incubated at 3% (v/v) CO2 in air and 30 degrees C for 1 h in the presence of 0.125 mM CABP and 2 mM MgCl2. The enzyme ...詳細: Purified enzyme (1.5 mg/mL) in 25 mM Tricine-NaOH, 75 mM NaCl, pH 8.0 was incubated at 3% (v/v) CO2 in air and 30 degrees C for 1 h in the presence of 0.125 mM CABP and 2 mM MgCl2. The enzyme was then mixed in a 1:1 ratio with 0.2 M Bis-Tris propane, 20 % (w/v) polyethylene glycol 4000, pH 9.4. Before flash freezing the crystals in liquid nitrogen PEG200 was added to the mother liquor as cryoprotectant to a final concentration of 33 % (w/v).

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データ収集

回折平均測定温度: 100 K / Serial crystal experiment: N
放射光源由来: シンクロトロン / サイト: PETRA III, EMBL c/o DESY / ビームライン: P14 (MX2) / 波長: 0.97626 Å
検出器タイプ: DECTRIS EIGER2 X 16M / 検出器: PIXEL / 日付: 2021年8月20日
放射プロトコル: SINGLE WAVELENGTH / 単色(M)・ラウエ(L): M / 散乱光タイプ: x-ray
放射波長波長: 0.97626 Å / 相対比: 1
反射解像度: 1.8→19.963 Å / Num. all: 247678 / Num. obs: 247678 / % possible obs: 99.9 % / 冗長度: 13.7 % / Rpim(I) all: 0.034 / Rrim(I) all: 0.128 / Rsym value: 0.123 / Net I/av σ(I): 5.6 / Net I/σ(I): 15.3 / Num. measured all: 3394733
反射 シェル

Diffraction-ID: 1

解像度 (Å)冗長度 (%)Rmerge(I) obsMean I/σ(I) obsNum. measured allNum. unique obsRpim(I) allRrim(I) allRsym valueNet I/σ(I) obs% possible all
1.8-1.913.81.0150.7492040357790.2821.0541.0152.8100
1.9-2.0113.70.6241.2463479339280.1740.6490.6244.5100
2.01-2.1513.80.4021.9439131319180.1120.4170.4026.8100
2.15-2.3213.90.272.7414807297840.0750.2810.279.7100
2.32-2.5513.80.1893.9378509274740.0520.1960.18913100
2.55-2.8513.60.1365.3338362249070.0380.1410.13617.2100
2.85-3.2913.50.097.8299415221130.0250.0940.0924.7100
3.29-4.0213.90.05811.7261860187830.0160.060.05837.7100
4.02-5.6913.40.04813.5198141147360.0130.050.04843.3100
5.69-19.96313.20.0512.210898982560.0140.0520.054397.7

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
PHENIX1.18.2_3874精密化
SCALA3.3.22データスケーリング
PDB_EXTRACT3.27データ抽出
XDS20210323データ削減
PHENIX1.18.2_3874位相決定
精密化構造決定の手法: 分子置換
開始モデル: 6URA

6ura


解像度: 1.8→19.96 Å / SU ML: 0.14 / 交差検証法: THROUGHOUT / σ(F): 0.52 / 位相誤差: 14.19 / 立体化学のターゲット値: ML
Rfactor反射数%反射
Rfree0.1592 1999 81 %
Rwork0.1407 245526 -
obs0.1408 247525 99.99 %
溶媒の処理減衰半径: 0.9 Å / VDWプローブ半径: 1.11 Å / 溶媒モデル: FLAT BULK SOLVENT MODEL
原子変位パラメータBiso max: 95 Å2 / Biso mean: 24.804 Å2 / Biso min: 12.67 Å2
精密化ステップサイクル: final / 解像度: 1.8→19.96 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数18193 0 88 2076 20357
Biso mean--18.55 32.39 -
残基数----2273
LS精密化 シェル

Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION / Rfactor Rfree error: 0 / Total num. of bins used: 14 / % reflection obs: 100 %

解像度 (Å)Rfactor RfreeNum. reflection RfreeRfactor RworkNum. reflection RworkNum. reflection all
1.8-1.840.23451410.20591734217483
1.84-1.890.20151410.18471732717468
1.89-1.950.18531410.16511734617487
1.95-2.010.19781420.15011736017502
2.01-2.090.15781410.1451739517536
2.09-2.170.16261430.13961744417587
2.17-2.270.17321410.13881741617557
2.27-2.390.1551430.13921742217565
2.39-2.540.16031420.1391750317645
2.54-2.730.16151430.14171753217675
2.73-3.010.15161430.14221758817731
3.01-3.440.17041440.13931763117775
3.44-4.320.1431460.12051782117967
4.32-19.960.13681480.13921839918547
精密化 TLS手法: refined / Origin x: 78.4317 Å / Origin y: 77.4245 Å / Origin z: 74.0743 Å
111213212223313233
T0.1431 Å2-0.0214 Å2-0.0055 Å2-0.1609 Å20.0033 Å2--0.1642 Å2
L0.1248 °2-0.0033 °2-0.004 °2-0.119 °2-0.0083 °2--0.2384 °2
S0.0007 Å °0.017 Å °0.0113 Å °0.008 Å °-0.0051 Å °-0.0483 Å °-0.0344 Å °0.0676 Å °0.0044 Å °
精密化 TLSグループ
IDRefine-IDRefine TLS-IDSelection detailsAuth asym-IDAuth seq-ID
1X-RAY DIFFRACTION1allA10 - 475
2X-RAY DIFFRACTION1allA500 - 520
3X-RAY DIFFRACTION1allB1 - 102
4X-RAY DIFFRACTION1allC9 - 475
5X-RAY DIFFRACTION1allC500 - 520
6X-RAY DIFFRACTION1allD1 - 102
7X-RAY DIFFRACTION1allE10 - 475
8X-RAY DIFFRACTION1allE500 - 520
9X-RAY DIFFRACTION1allF1 - 102
10X-RAY DIFFRACTION1allG10 - 475
11X-RAY DIFFRACTION1allG500 - 520
12X-RAY DIFFRACTION1allH1 - 102
13X-RAY DIFFRACTION1allS1 - 2076

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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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