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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 7zc1 | ||||||||||||
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タイトル | Subtomogram averaging of Rubisco from Cyanobium carboxysome | ||||||||||||
要素 |
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キーワード | UNKNOWN FUNCTION / Rubisco / alpha carboxysomes | ||||||||||||
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 類似検索 - 分子機能 | ||||||||||||
生物種 | Cyanobium sp. PCC 7001 (バクテリア) | ||||||||||||
手法 | 電子顕微鏡法 / サブトモグラム平均法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.8 Å | ||||||||||||
データ登録者 | Ni, T. / Zhu, Y. / Seaton-Burn, W. / Zhang, P. | ||||||||||||
資金援助 | 英国, European Union, 3件
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引用 | ジャーナル: Nat Commun / 年: 2022 タイトル: Structure and assembly of cargo Rubisco in two native α-carboxysomes. 著者: Tao Ni / Yaqi Sun / Will Burn / Monsour M J Al-Hazeem / Yanan Zhu / Xiulian Yu / Lu-Ning Liu / Peijun Zhang / 要旨: Carboxysomes are a family of bacterial microcompartments in cyanobacteria and chemoautotrophs. They encapsulate Ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) and carbonic anhydrase ...Carboxysomes are a family of bacterial microcompartments in cyanobacteria and chemoautotrophs. They encapsulate Ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) and carbonic anhydrase catalyzing carbon fixation inside a proteinaceous shell. How Rubisco complexes pack within the carboxysomes is unknown. Using cryo-electron tomography, we determine the distinct 3D organization of Rubisco inside two distant α-carboxysomes from a marine α-cyanobacterium Cyanobium sp. PCC 7001 where Rubiscos are organized in three concentric layers, and from a chemoautotrophic bacterium Halothiobacillus neapolitanus where they form intertwining spirals. We further resolve the structures of native Rubisco as well as its higher-order assembly at near-atomic resolutions by subtomogram averaging. The structures surprisingly reveal that the authentic intrinsically disordered linker protein CsoS2 interacts with Rubiscos in native carboxysomes but functions distinctively in the two α-carboxysomes. In contrast to the uniform Rubisco-CsoS2 association in the Cyanobium α-carboxysome, CsoS2 binds only to the Rubiscos close to the shell in the Halo α-carboxysome. Our findings provide critical knowledge of the assembly principles of α-carboxysomes, which may aid in the rational design and repurposing of carboxysome structures for new functions. | ||||||||||||
履歴 |
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-構造の表示
構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
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-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 7zc1.cif.gz | 732.9 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb7zc1.ent.gz | 618.1 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 7zc1.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
文書・要旨 | 7zc1_validation.pdf.gz | 1.4 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 7zc1_full_validation.pdf.gz | 1.5 MB | 表示 | |
XML形式データ | 7zc1_validation.xml.gz | 124.2 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 7zc1_validation.cif.gz | 186.2 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/zc/7zc1 ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/zc/7zc1 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 14617MC 7zbtC C: 同じ文献を引用 (文献) M: このデータのモデリングに利用したマップデータ |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性F&H 検索 |
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
#1: タンパク質 | 分子量: 52526.531 Da / 分子数: 8 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Cyanobium sp. PCC 7001 (バクテリア) 遺伝子: rbcL, cbbL, CPCC7001_1083 / 発現宿主: Cyanobium sp. PCC 7001 (バクテリア) / 参照: UniProt: A5CKD0, ribulose-bisphosphate carboxylase #2: タンパク質 | 分子量: 12967.611 Da / 分子数: 8 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Cyanobium sp. PCC 7001 (バクテリア) 遺伝子: CPCC7001_1801 / 発現宿主: Cyanobium sp. PCC 7001 (バクテリア) / 参照: UniProt: B5ILN2 |
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-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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EM実験 | 試料の集合状態: PARTICLE / 3次元再構成法: サブトモグラム平均法 |
-試料調製
構成要素 | 名称: Structure of Rubisco within Cyanobium carboxysome / タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: NATURAL |
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由来(天然) | 生物種: Cyanobium sp. PCC 7001 (バクテリア) |
緩衝液 | pH: 8 |
試料 | 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 |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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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 / 最大 デフォーカス(公称値): 5000 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 2500 nm |
撮影 | 電子線照射量: 3.65 e/Å2 / Avg electron dose per subtomogram: 150 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) |
-解析
ソフトウェア | 名称: PHENIX / バージョン: 1.20_4459: / 分類: 精密化 | ||||||||||||||||||||||||
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EMソフトウェア |
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | ||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: D4 (2回x4回 2面回転対称) | ||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 152317 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||
EM volume selection | Num. of tomograms: 139 / Num. of volumes extracted: 152317 | ||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | プロトコル: AB INITIO MODEL / 空間: REAL | ||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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