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万見
- PDB-7sa3: Structure of a monomeric photosystem II core complex from a cyano... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7sa3
タイトルStructure of a monomeric photosystem II core complex from a cyanobacterium acclimated to far-red light
要素
  • (Cytochrome b559 subunit ...) x 2
  • (Photosystem II ...) x 5
  • Photosystem q(B) protein
  • Unknown
キーワードPHOTOSYNTHESIS / Photosystem II / far-red light photoacclimation / chlorophyll f / chlorophyll d / bicarbonate / photoactivation / cyanobacteria
機能・相同性
機能・相同性情報


oxygen evolving activity / photosystem II / photosystem II reaction center / : / photosynthetic electron transport chain / response to herbicide / photosystem II / plasma membrane-derived thylakoid membrane / chlorophyll binding / electron transporter, transferring electrons within the cyclic electron transport pathway of photosynthesis activity ...oxygen evolving activity / photosystem II / photosystem II reaction center / : / photosynthetic electron transport chain / response to herbicide / photosystem II / plasma membrane-derived thylakoid membrane / chlorophyll binding / electron transporter, transferring electrons within the cyclic electron transport pathway of photosynthesis activity / photosynthetic electron transport in photosystem II / photosynthesis / membrane => GO:0016020 / electron transfer activity / iron ion binding / heme binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
Photosystem II CP43 reaction centre protein superfamily / Photosystem II CP43 reaction centre protein / Photosystem II PsbK / Photosystem II PsbK superfamily / Photosystem II 4 kDa reaction centre component / Photosystem II CP47 reaction centre protein / Photosystem II PsbI / Photosystem II PsbI superfamily / Photosystem II reaction centre I protein (PSII 4.8 kDa protein) / Photosystem II protein D1 ...Photosystem II CP43 reaction centre protein superfamily / Photosystem II CP43 reaction centre protein / Photosystem II PsbK / Photosystem II PsbK superfamily / Photosystem II 4 kDa reaction centre component / Photosystem II CP47 reaction centre protein / Photosystem II PsbI / Photosystem II PsbI superfamily / Photosystem II reaction centre I protein (PSII 4.8 kDa protein) / Photosystem II protein D1 / Photosystem II D2 protein / Photosystem II cytochrome b559, conserved site / Photosystem II cytochrome b559, alpha subunit / Photosystem II cytochrome b559, beta subunit / Photosystem II cytochrome b559, N-terminal / Photosystem II cytochrome b559, alpha subunit, lumenal region / Photosystem II cytochrome b559, alpha subunit superfamily / Cytochrome b559, alpha (gene psbE) and beta (gene psbF)subunits / Lumenal portion of Cytochrome b559, alpha (gene psbE) subunit / Cytochrome b559 subunits heme-binding site signature. / Photosystem antenna protein-like / Photosystem antenna protein-like superfamily / Photosystem II protein / Photosynthetic reaction centre, L/M / Photosystem II protein D1/D2 superfamily / Photosynthetic reaction centre protein / Photosynthetic reaction center proteins signature.
類似検索 - ドメイン・相同性
BETA-CAROTENE / CHLOROPHYLL D / CHLOROPHYLL A / DIGALACTOSYL DIACYL GLYCEROL (DGDG) / Chlorophyll F / : / PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / 1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE / 1,2-DISTEAROYL-MONOGALACTOSYL-DIGLYCERIDE / PHEOPHYTIN A ...BETA-CAROTENE / CHLOROPHYLL D / CHLOROPHYLL A / DIGALACTOSYL DIACYL GLYCEROL (DGDG) / Chlorophyll F / : / PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / 1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE / 1,2-DISTEAROYL-MONOGALACTOSYL-DIGLYCERIDE / PHEOPHYTIN A / Chem-PL9 / Cytochrome b559 subunit alpha / Photosystem q(B) protein / Photosystem II CP47 reaction center protein / Photosystem II CP43 reaction center protein / Photosystem II D2 protein / Cytochrome b559 subunit beta / Photosystem II reaction center protein I / Photosystem II reaction center protein K
類似検索 - 構成要素
生物種Synechococcus sp. PCC 7335 (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: 2.25 Å
データ登録者Gisriel, C.J. / Bryant, D.A. / Brudvig, G.W.
資金援助 米国, 3件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)K99GM140174 米国
National Science Foundation (NSF, United States)MCB-1613022 米国
Department of Energy (DOE, United States)DE-FG02-05ER15646 米国
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2022
タイトル: Structure of a monomeric photosystem II core complex from a cyanobacterium acclimated to far-red light reveals the functions of chlorophylls d and f.
著者: Christopher J Gisriel / Gaozhong Shen / Ming-Yang Ho / Vasily Kurashov / David A Flesher / Jimin Wang / William H Armstrong / John H Golbeck / Marilyn R Gunner / David J Vinyard / Richard J ...著者: Christopher J Gisriel / Gaozhong Shen / Ming-Yang Ho / Vasily Kurashov / David A Flesher / Jimin Wang / William H Armstrong / John H Golbeck / Marilyn R Gunner / David J Vinyard / Richard J Debus / Gary W Brudvig / Donald A Bryant /
要旨: Far-red light (FRL) photoacclimation in cyanobacteria provides a selective growth advantage for some terrestrial cyanobacteria by expanding the range of photosynthetically active radiation to include ...Far-red light (FRL) photoacclimation in cyanobacteria provides a selective growth advantage for some terrestrial cyanobacteria by expanding the range of photosynthetically active radiation to include far-red/near-infrared light (700-800 nm). During this photoacclimation process, photosystem II (PSII), the water:plastoquinone photooxidoreductase involved in oxygenic photosynthesis, is modified. The resulting FRL-PSII is comprised of FRL-specific core subunits and binds chlorophyll (Chl) d and Chl f molecules in place of several of the Chl a molecules found when cells are grown in visible light. These new Chls effectively lower the energy canonically thought to define the "red limit" for light required to drive photochemical catalysis of water oxidation. Changes to the architecture of FRL-PSII were previously unknown, and the positions of Chl d and Chl f molecules had only been proposed from indirect evidence. Here, we describe the 2.25 Å resolution cryo-EM structure of a monomeric FRL-PSII core complex from Synechococcus sp. PCC 7335 cells that were acclimated to FRL. We identify one Chl d molecule in the Chl position of the electron transfer chain and four Chl f molecules in the core antenna. We also make observations that enhance our understanding of PSII biogenesis, especially on the acceptor side of the complex where a bicarbonate molecule is replaced by a glutamate side chain in the absence of the assembly factor Psb28. In conclusion, these results provide a structural basis for the lower energy limit required to drive water oxidation, which is the gateway for most solar energy utilization on earth.
履歴
登録2021年9月22日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02021年12月1日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年12月29日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.journal_volume
改定 1.22024年6月5日Group: Data collection / カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond

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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-24943
  • 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
A: Photosystem q(B) protein
B: Photosystem II CP47 reaction center protein
C: Photosystem II CP43 reaction center protein
D: Photosystem II D2 protein
E: Cytochrome b559 subunit alpha
F: Cytochrome b559 subunit beta
I: Photosystem II reaction center protein I
K: Photosystem II reaction center protein K
N: Unknown
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)256,67865
ポリマ－213,9609
非ポリマー42,71856
水4,143230
1


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

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要素

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Photosystem II ... , 5種, 5分子 BCDIK

#2: タンパク質 Photosystem II CP47 reaction center protein / PSII 47 kDa protein / Protein CP-47


分子量: 56440.980 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechococcus sp. PCC 7335 (バクテリア)
株: ATCC 29403 / PCC 7335 / 参照: UniProt: B4WKI1
#3: タンパク質 Photosystem II CP43 reaction center protein / PSII 43 kDa protein / Protein CP-43


分子量: 52375.664 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechococcus sp. PCC 7335 (バクテリア)
株: ATCC 29403 / PCC 7335 / 参照: UniProt: B4WKI2
#4: タンパク質 Photosystem II D2 protein / PSII D2 protein / Photosystem Q(A) protein


分子量: 39596.496 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechococcus sp. PCC 7335 (バクテリア)
株: ATCC 29403 / PCC 7335 / 参照: UniProt: B4WKI3, photosystem II
#7: タンパク質・ペプチド Photosystem II reaction center protein I / PSII-I / PSII 4.4 kDa protein


分子量: 4229.917 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechococcus sp. PCC 7335 (バクテリア)
株: ATCC 29403 / PCC 7335 / 参照: UniProt: B4WM03
#8: タンパク質・ペプチド Photosystem II reaction center protein K / PSII-K


分子量: 5069.053 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechococcus sp. PCC 7335 (バクテリア)
株: ATCC 29403 / PCC 7335 / 参照: UniProt: B4WR12

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Cytochrome b559 subunit ... , 2種, 2分子 EF

#5: タンパク質 Cytochrome b559 subunit alpha / PSII reaction center subunit V


分子量: 9136.276 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechococcus sp. PCC 7335 (バクテリア)
株: ATCC 29403 / PCC 7335 / 参照: UniProt: B4WII1
#6: タンパク質・ペプチド Cytochrome b559 subunit beta / PSII reaction center subunit VI


分子量: 5023.960 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechococcus sp. PCC 7335 (バクテリア)
株: ATCC 29403 / PCC 7335 / 参照: UniProt: B4WKJ2

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タンパク質 / タンパク質・ペプチド , 2種, 2分子 AN

#1: タンパク質 Photosystem q(B) protein


分子量: 40111.781 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechococcus sp. PCC 7335 (バクテリア)
株: ATCC 29403 / PCC 7335 / 参照: UniProt: B4WKH9
#9: タンパク質・ペプチド Unknown


分子量: 1975.426 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechococcus sp. PCC 7335 (バクテリア)

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糖 , 2種, 8分子

#16: 糖
ChemComp-LMT / DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE / ドデシルβ-D-マルトシド


タイプ: D-saccharide / 分子量: 510.615 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 合成 / 式: C24H46O11 / コメント: 可溶化剤*YM
#18: 糖 ChemComp-DGD / DIGALACTOSYL DIACYL GLYCEROL (DGDG)


タイプ: saccharide / 分子量: 949.299 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 式: C51H96O15

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非ポリマー , 13種, 278分子

#10: 化合物 ChemComp-CA / CALCIUM ION / カルシウムジカチオン


分子量: 40.078 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Ca
#11: 化合物 ChemComp-CL / CHLORIDE ION / クロリド


分子量: 35.453 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Cl
#12: 化合物...
ChemComp-CLA / CHLOROPHYLL A


分子量: 893.489 Da / 分子数: 28 / 由来タイプ: 天然 / 式: C55H72MgN4O5
#13: 化合物 ChemComp-CL7 / CHLOROPHYLL D


分子量: 895.462 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 式: C54H70MgN4O6 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#14: 化合物 ChemComp-PHO / PHEOPHYTIN A / 132α-(メトキシカルボニル)-31,32-ジデヒ(以下略)


分子量: 871.200 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 式: C55H74N4O5
#15: 化合物
ChemComp-BCR / BETA-CAROTENE / β-カロチン


分子量: 536.873 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 天然 / 式: C40H56
#17: 化合物
ChemComp-F6C / Chlorophyll F / [methyl 9-ethenyl-14-ethyl-8-formyl-4,13,18-trimethyl-20-oxo-3-{3-oxo-3-[(3,7,11,15-tetramethylhexadec-2-en-1-yl)oxy]propyl}-3,4,23,25-tetradehydro-24,26-dihydrophorbine-21-carboxylatato(2-)-kappa~4~N~23~,N~24~,N~25~,N~26~]magnesium


分子量: 905.457 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 天然 / 式: C55H68MgN4O6 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#19: 化合物 ChemComp-LMG / 1,2-DISTEAROYL-MONOGALACTOSYL-DIGLYCERIDE


分子量: 787.158 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 式: C45H86O10
#20: 化合物 ChemComp-FE2 / FE (II) ION


分子量: 55.845 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 式: Fe
#21: 化合物 ChemComp-PL9 / 2,3-DIMETHYL-5-(3,7,11,15,19,23,27,31,35-NONAMETHYL-2,6,10,14,18,22,26,30,34-HEXATRIACONTANONAENYL-2,5-CYCLOHEXADIENE-1,4-DIONE-2,3-DIMETHYL-5-SOLANESYL-1,4-BENZOQUINONE / PLASTOQUINONE 9


分子量: 749.201 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 式: C53H80O2
#22: 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: 1 / 由来タイプ: 天然 / 式: C38H75O10P / コメント: リン脂質*YM
#23: 化合物 ChemComp-HEM / PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / HEME


分子量: 616.487 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 式: C34H32FeN4O4
#24: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 230 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

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: 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: Monomeric photosystem II from cyanobacteria acclimated to far-red light
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#9 / 由来: NATURAL
由来(天然)生物種: Synechococcus sp. PCC 7335 (バクテリア)
緩衝液pH: 6.5
試料濃度: 3 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持詳細: 25 mA / 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: C-flat-2/1
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277.15 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: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD
撮影電子線照射量: 40.8 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 2.25 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 315307 / 対称性のタイプ: POINT

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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://pdbjlvh1.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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