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- PDB-7vor: The structure of dimeric photosynthetic RC-LH1 supercomplex in Class-1 -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7vor
タイトルThe structure of dimeric photosynthetic RC-LH1 supercomplex in Class-1
要素
  • (Light-harvesting protein B-875 ...) x 2
  • (Reaction center protein ...) x 3
  • Intrinsic membrane protein PufX
  • Rsp_7571 Protein-Y PufY
キーワードPHOTOSYNTHESIS / SUPERCOMPLEX / purple bacteria
機能・相同性
機能・相同性情報


organelle inner membrane / plasma membrane-derived chromatophore membrane / plasma membrane light-harvesting complex / bacteriochlorophyll binding / photosynthetic electron transport in photosystem II / photosynthesis, light reaction / : / photosynthesis / metal ion binding / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Intrinsic membrane protein family, PufX / Intrinsic membrane protein PufX / Antenna complex, beta subunit, conserved site / Antenna complexes beta subunits signature. / Antenna complex, alpha subunit / Antenna complex, alpha subunit conserved site / Antenna complexes alpha subunits signature. / Antenna complex, alpha/beta subunit / Light-harvesting protein B beta chain / Antenna complex, beta domain superfamily ...Intrinsic membrane protein family, PufX / Intrinsic membrane protein PufX / Antenna complex, beta subunit, conserved site / Antenna complexes beta subunits signature. / Antenna complex, alpha subunit / Antenna complex, alpha subunit conserved site / Antenna complexes alpha subunits signature. / Antenna complex, alpha/beta subunit / Light-harvesting protein B beta chain / Antenna complex, beta domain superfamily / Antenna complex alpha/beta subunit / Light-harvesting complex / Photosynthetic reaction centre, H subunit / Bacterial photosynthetic reaction centre, H-chain, C-terminal / Photosynthetic reaction centre, M subunit / Photosynthetic reaction centre, H subunit, N-terminal / Photosynthetic reaction centre, H subunit, N-terminal domain superfamily / Photosynthetic reaction centre, H-chain N-terminal region / PRC-barrel domain / PRC-barrel domain / Photosynthetic reaction centre, L subunit / PRC-barrel-like superfamily / : / 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
BACTERIOCHLOROPHYLL A / BACTERIOPHEOPHYTIN A / CARDIOLIPIN / : / 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / SPHEROIDENE / UBIQUINONE-10 / Intrinsic membrane protein PufX / Reaction center protein H chain / Light-harvesting protein B-875 beta chain ...BACTERIOCHLOROPHYLL A / BACTERIOPHEOPHYTIN A / CARDIOLIPIN / : / 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / SPHEROIDENE / UBIQUINONE-10 / Intrinsic membrane protein PufX / Reaction center protein H chain / Light-harvesting protein B-875 beta chain / Light-harvesting protein B-875 alpha chain / Reaction center protein L chain / Reaction center protein M chain / Uncharacterized protein
類似検索 - 構成要素
生物種Cereibacter sphaeroides 2.4.1 (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: 2.74 Å
データ登録者Cao, P. / Li, M. / Liu, L.N.
資金援助 中国, 英国, 7件
組織認可番号国
Chinese Academy of SciencesXDB27020106 中国
Chinese Academy of SciencesXDB37020101 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32011530168 中国
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)BB/R003890/1 and BB/V009729/1 英国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32070259 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)31930064 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32070109 中国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2022
タイトル: Structural basis for the assembly and quinone transport mechanisms of the dimeric photosynthetic RC-LH1 supercomplex.
著者: Peng Cao / Laura Bracun / Atsushi Yamagata / Bern M Christianson / Tatsuki Negami / Baohua Zou / Tohru Terada / Daniel P Canniffe / Mikako Shirouzu / Mei Li / Lu-Ning Liu /
要旨: The reaction center (RC) and light-harvesting complex 1 (LH1) form a RC-LH1 core supercomplex that is vital for the primary reactions of photosynthesis in purple phototrophic bacteria. Some species ...The reaction center (RC) and light-harvesting complex 1 (LH1) form a RC-LH1 core supercomplex that is vital for the primary reactions of photosynthesis in purple phototrophic bacteria. Some species possess the dimeric RC-LH1 complex with a transmembrane polypeptide PufX, representing the largest photosynthetic complex in anoxygenic phototrophs. However, the details of the architecture and assembly mechanism of the RC-LH1 dimer are unclear. Here we report seven cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures of RC-LH1 supercomplexes from Rhodobacter sphaeroides. Our structures reveal that two PufX polypeptides are positioned in the center of the S-shaped RC-LH1 dimer, interlocking association between the components and mediating RC-LH1 dimerization. Moreover, we identify another transmembrane peptide, designated PufY, which is located between the RC and LH1 subunits near the LH1 opening. PufY binds a quinone molecule and prevents LH1 subunits from completely encircling the RC, creating a channel for quinone/quinol exchange. Genetic mutagenesis, cryo-EM structures, and computational simulations provide a mechanistic understanding of the assembly and electron transport pathways of the RC-LH1 dimer and elucidate the roles of individual components in ensuring the structural and functional integrity of the photosynthetic supercomplex.
履歴
登録2021年10月14日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02022年4月27日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年6月19日Group: Author supporting evidence / Data collection
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond / pdbx_audit_support
Item: _pdbx_audit_support.country

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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
L: Reaction center protein L chain
M: Reaction center protein M chain
H: Reaction center protein H chain
A: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
B: Light-harvesting protein B-875 beta chain
D: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
E: Light-harvesting protein B-875 beta chain
F: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
G: Light-harvesting protein B-875 beta chain
I: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
J: Light-harvesting protein B-875 beta chain
K: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
N: Light-harvesting protein B-875 beta chain
O: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
P: Light-harvesting protein B-875 beta chain
Q: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
R: Light-harvesting protein B-875 beta chain
S: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
T: Light-harvesting protein B-875 beta chain
U: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
V: Light-harvesting protein B-875 beta chain
W: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
C: Light-harvesting protein B-875 beta chain
3: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
Z: Light-harvesting protein B-875 beta chain
1: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
2: Light-harvesting protein B-875 beta chain
7: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
8: Light-harvesting protein B-875 beta chain
9: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
0: Light-harvesting protein B-875 beta chain
X: Intrinsic membrane protein PufX
Y: Rsp_7571 Protein-Y PufY
l: Reaction center protein L chain
m: Reaction center protein M chain
h: Reaction center protein H chain
a: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
b: Light-harvesting protein B-875 beta chain
d: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
e: Light-harvesting protein B-875 beta chain
f: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
g: Light-harvesting protein B-875 beta chain
i: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
j: Light-harvesting protein B-875 beta chain
k: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
n: Light-harvesting protein B-875 beta chain
o: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
p: Light-harvesting protein B-875 beta chain
q: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
r: Light-harvesting protein B-875 beta chain
s: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
t: Light-harvesting protein B-875 beta chain
u: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
v: Light-harvesting protein B-875 beta chain
w: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
c: Light-harvesting protein B-875 beta chain
5: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
z: Light-harvesting protein B-875 beta chain
b1: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
4: Light-harvesting protein B-875 beta chain
6: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
b8: Light-harvesting protein B-875 beta chain
b9: Light-harvesting protein B-875 alpha chain
b0: Light-harvesting protein B-875 beta chain
x: Intrinsic membrane protein PufX
y: Rsp_7571 Protein-Y PufY
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)680,087214
ポリマ－564,82166
非ポリマー115,267148
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

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要素

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Reaction center protein ... , 3種, 6分子 LlMmHh

#1: タンパク質 Reaction center protein L chain / Photosynthetic reaction center L subunit


分子量: 31477.584 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Cereibacter sphaeroides 2.4.1 (バクテリア)
株: 2.4.1. / 参照: UniProt: Q3J1A5
#2: タンパク質 Reaction center protein M chain / Photosynthetic reaction center M subunit


分子量: 34529.738 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Cereibacter sphaeroides 2.4.1 (バクテリア)
株: 2.4.1. / 参照: UniProt: Q3J1A6
#3: タンパク質 Reaction center protein H chain / Photosynthetic reaction center H subunit


分子量: 28066.322 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Cereibacter sphaeroides 2.4.1 (バクテリア)
株: 2.4.1. / 参照: UniProt: Q3J170

-
Light-harvesting protein B-875 ... , 2種, 56分子 ADFIKOQSUW3179adfikoqsuw5b16b9BE...

#4: タンパク質 ...
Light-harvesting protein B-875 alpha chain / Antenna pigment protein alpha chain / LH-1


分子量: 6816.169 Da / 分子数: 28 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Cereibacter sphaeroides 2.4.1 (バクテリア)
株: 2.4.1. / 参照: UniProt: Q3J1A4
#5: タンパク質・ペプチド ...
Light-harvesting protein B-875 beta chain / Antenna pigment protein beta chain / LH-3A


分子量: 5592.361 Da / 分子数: 28 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Cereibacter sphaeroides 2.4.1 (バクテリア)
株: 2.4.1. / 参照: UniProt: Q3J1A3

-
タンパク質 , 2種, 4分子 XxYy

#6: タンパク質 Intrinsic membrane protein PufX


分子量: 9061.646 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Cereibacter sphaeroides 2.4.1 (バクテリア)
株: 2.4.1. / 参照: UniProt: P13402
#7: タンパク質 Rsp_7571 Protein-Y PufY


分子量: 5555.558 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Cereibacter sphaeroides 2.4.1 (バクテリア)
株: ATH 2.4.1. / 参照: UniProt: U5NME9

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非ポリマー , 7種, 148分子

#8: 化合物...
ChemComp-BCL / BACTERIOCHLOROPHYLL A


分子量: 911.504 Da / 分子数: 64 / 由来タイプ: 合成 / 式: C55H74MgN4O6
#9: 化合物
ChemComp-BPH / BACTERIOPHEOPHYTIN A / バクテリオフェオフィチン


分子量: 889.215 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C55H76N4O6
#10: 化合物
ChemComp-U10 / UBIQUINONE-10 / Coenzyme Q10 / 2-(3,7,11,15,19,23,27,31,35,39-デカメチルテトラコンタ-2,6,10,14,18,22,(以下略)


分子量: 863.343 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 合成 / 式: C59H90O4
#11: 化合物
ChemComp-PC1 / 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / 3-SN-PHOSPHATIDYLCHOLINE


分子量: 790.145 Da / 分子数: 16 / 由来タイプ: 合成 / 式: C44H88NO8P / コメント: リン脂質*YM
#12: 化合物 ChemComp-FE2 / FE (II) ION


分子量: 55.845 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Fe
#13: 化合物...
ChemComp-SPO / SPHEROIDENE / (13Z)-3,4-ジデヒドロ-1,2,7′,8′-テトラヒドロ-1-メトキシ-ψ,ψ-カロテン


分子量: 568.914 Da / 分子数: 52 / 由来タイプ: 合成 / 式: C41H60O
#14: 化合物
ChemComp-CDL / CARDIOLIPIN / DIPHOSPHATIDYL GLYCEROL / BIS-(1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHO)-1',3'-SN-GLYCEROL


分子量: 1464.043 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C81H156O17P2 / コメント: リン脂質*YM

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかN

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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: The dimeric photosynthetic RC-LH1 supercomplex in Class1
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#7 / 由来: NATURAL
由来(天然)生物種: Cereibacter sphaeroides 2.4.1 (バクテリア)
緩衝液pH: 7.5
試料濃度: 2 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: ETHANE

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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: 60 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.19.2_4158: / 分類: 精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C2 (2回回転対称)
3次元再構成解像度: 2.74 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 145392 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00646700
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.86864156
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d14.39316078
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.1016244
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0047918

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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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