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- PDB-7qsz: Non-obligately L8S8-complex forming RubisCO derived from ancestra... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7qsz
タイトルNon-obligately L8S8-complex forming RubisCO derived from ancestral sequence reconstruction and rational engineering in L8 complex with substitution e170N
要素RubisCO large 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: 2.25 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 large subunit
C: RubisCO large subunit
D: RubisCO large subunit
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)205,85312
ポリマ－204,3314
非ポリマー1,5228
水19,0781059
1
A: RubisCO large subunit
B: RubisCO large subunit
C: RubisCO large subunit
D: RubisCO large subunit
ヘテロ分子

A: RubisCO large subunit
B: RubisCO large subunit
C: RubisCO large subunit
D: RubisCO large subunit
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)411,70624
ポリマ－408,6628
非ポリマー3,04316
水1448
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
crystal symmetry operation3_655-x+1,y,-z+1/21
単位格子
Length a, b, c (Å)122.434, 204.691, 148.457
Angle α, β, γ (deg.)90.000, 90.000, 90.000
Int Tables number20
Space group name H-MC2221
Components on special symmetry positions
IDモデル要素
11A-867-

HOH

21C-651-

HOH

31C-799-

HOH

41C-845-

HOH

-
要素

#1: タンパク質
RubisCO large subunit


分子量: 51082.785 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)
#2: 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
#3: 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
#4: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 1059 / 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: 2.28 Å3/Da / 溶媒含有率: 45.96 %
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: 7.5
詳細: Purified enzyme (2.25 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 0.182 mM CABP and 2.9 mM MgCl2. The ...詳細: Purified enzyme (2.25 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 0.182 mM CABP and 2.9 mM MgCl2. The enzyme was then mixed in a 1:1 ratio with 0.1 M Hepes, 0.2 M MgCl2, 30 % (w/v) polyethylene glycol 400, pH 7.5. Crystals were flash frozen in liquid nitrogen (no additional cryoprotectant added).

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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: ESRF / ビームライン: ID23-2 / 波長: 0.873128 Å
検出器タイプ: DECTRIS PILATUS3 2M / 検出器: PIXEL / 日付: 2021年12月2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: 0.873128 Å / 相対比: 1
反射解像度: 2.25→29.33 Å / Num. obs: 88310 / % possible obs: 99.9 % / 冗長度: 15 % / Rpim(I) all: 0.069 / Rrim(I) all: 0.269 / Rsym value: 0.26 / Net I/av σ(I): 2.9 / Net I/σ(I): 10.6
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
2.25-2.3715.41.1760.7196536127720.3091.2161.1762.6100
2.37-2.5215.40.9050.8185703120920.2380.9370.9053.4100
2.52-2.6915.20.6991.1173671114020.1840.7230.6994.4100
2.69-2.915.10.4991.5160783106330.1320.5170.4996.1100
2.9-3.1814.90.3492.214614697970.0930.3610.3498.4100
3.18-3.5615.10.2143.513445688890.0570.2220.21413.2100
3.56-4.11150.1315.711786078780.0350.1350.13120.3100
4.11-5.0314.20.0957.59500166810.0260.0990.09525.7100
5.03-7.1213.80.1056.97249752430.0290.1090.10522.2100
7.12-29.32513.50.06113937329230.0170.0620.0633.398.3

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
SCALA3.3.22データスケーリング
PHENIX1.18.2_3874精密化
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: 2.25→29.33 Å / SU ML: 0.23 / 交差検証法: THROUGHOUT / σ(F): 0.63 / 位相誤差: 18.32 / 立体化学のターゲット値: ML
Rfactor反射数%反射
Rfree0.1939 2003 2.27 %
Rwork0.1608 86270 -
obs0.1616 88273 99.97 %
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: 91.64 Å2 / Biso mean: 27.047 Å2 / Biso min: 15 Å2
精密化ステップサイクル: final / 解像度: 2.25→29.33 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数14148 0 88 1059 15295
Biso mean--20.66 32.58 -
残基数----1796
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
2.25-2.310.27471340.21460816215
2.31-2.370.25871490.194260826231
2.37-2.440.2381340.193361606294
2.44-2.520.23831480.189960736221
2.52-2.610.22241470.181661416288
2.61-2.710.25651420.179561356277
2.71-2.830.20661440.17461126256
2.83-2.980.21821420.182161536295
2.98-3.170.18211420.174161206262
3.17-3.410.1951440.162961736317
3.41-3.760.18891370.150461666303
3.76-4.30.1641460.129661996345
4.3-5.410.14341440.131262736417
5.41-29.330.16451500.145664026552
精密化 TLS手法: refined / Origin x: 53.0729 Å / Origin y: 58.2375 Å / Origin z: 45.8227 Å
111213212223313233
T0.1702 Å2-0.0049 Å20.0041 Å2-0.1865 Å20.0063 Å2--0.1968 Å2
L0.0726 °20.0055 °20.0367 °2-0.0852 °20.0083 °2--0.2184 °2
S0.007 Å °-0.0113 Å °-0.0151 Å °0.0141 Å °0.0088 Å °0.0134 Å °0.0079 Å °-0.0384 Å °-0.0156 Å °
精密化 TLSグループ
IDRefine-IDRefine TLS-IDSelection detailsAuth asym-IDAuth seq-ID
1X-RAY DIFFRACTION1allA6 - 453
2X-RAY DIFFRACTION1allA500 - 510
3X-RAY DIFFRACTION1allB6 - 455
4X-RAY DIFFRACTION1allB500 - 510
5X-RAY DIFFRACTION1allC6 - 453
6X-RAY DIFFRACTION1allC500 - 510
7X-RAY DIFFRACTION1allD6 - 510
8X-RAY DIFFRACTION1allS1 - 1065

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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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