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- PDB-7zyv: Cryo-EM structure of catalytically active Spinacia oleracea cytoc... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7zyv
タイトルCryo-EM structure of catalytically active Spinacia oleracea cytochrome b6f in complex with endogenous plastoquinones at 2.13 A resolution
要素
  • (Cytochrome b6-f complex subunit ...) x 5
  • Cytochrome b6
  • Cytochrome b6-f complex iron-sulfur subunit, chloroplastic
  • Cytochrome f
  • Thylakoid soluble phosphoprotein
キーワードPHOTOSYNTHESIS / cytochrome / Spinacia oleracea / plastoquinones / cryo-EM
機能・相同性
機能・相同性情報


PSII associated light-harvesting complex II binding / chloroplast photosystem I binding / chloroplast photosystem II binding / plastoquinol--plastocyanin reductase activity / cytochrome b6f complex / plastoquinol-plastocyanin reductase / electron transporter, transferring electrons within cytochrome b6/f complex of photosystem II activity / thylakoid membrane / cytochrome complex assembly / : ...PSII associated light-harvesting complex II binding / chloroplast photosystem I binding / chloroplast photosystem II binding / plastoquinol--plastocyanin reductase activity / cytochrome b6f complex / plastoquinol-plastocyanin reductase / electron transporter, transferring electrons within cytochrome b6/f complex of photosystem II activity / thylakoid membrane / cytochrome complex assembly / : / photosynthetic electron transport chain / ubiquinol-cytochrome-c reductase activity / mitochondrial electron transport, ubiquinol to cytochrome c / electron transporter, transferring electrons within the cyclic electron transport pathway of photosynthesis activity / chloroplast thylakoid membrane / response to light stimulus / localization / photosynthesis / chloroplast / 2 iron, 2 sulfur cluster binding / electron transfer activity / iron ion binding / lipid binding / heme binding / membrane / metal ion binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Thylakoid soluble phosphoprotein TSP9 / Thylakoid soluble phosphoprotein TSP9 superfamily / Thylakoid soluble phosphoprotein TSP9 / Cytochrome B6-F complex subunit VI (PetL) / Cytochrome b6-f complex subunit 6 / Cytochrome b6-f complex iron-sulfur subunit / Cytochrome b6/f complex, subunit 5 / Cytochrome b6-f complex, subunit 8 / Cytochrome b6/f complex, subunit IV / PetM of cytochrome b6/f complex subunit 7 ...Thylakoid soluble phosphoprotein TSP9 / Thylakoid soluble phosphoprotein TSP9 superfamily / Thylakoid soluble phosphoprotein TSP9 / Cytochrome B6-F complex subunit VI (PetL) / Cytochrome b6-f complex subunit 6 / Cytochrome b6-f complex iron-sulfur subunit / Cytochrome b6/f complex, subunit 5 / Cytochrome b6-f complex, subunit 8 / Cytochrome b6/f complex, subunit IV / PetM of cytochrome b6/f complex subunit 7 / Cytochrome b6, PetB / Cytochrome b6/f complex, subunit 5 superfamily / Cytochrome b6-f complex, subunit 8 superfamily / Cytochrome B6-F complex subunit 5 / PetN / PetM family of cytochrome b6f complex subunit 7 / Cytochrome f transmembrane anchor / Cytochrome f / Cytochrome f large domain / Cytochrome f large domain superfamily / Apocytochrome F, C-terminal / Apocytochrome F, N-terminal / Cytochrome f family profile. / : / : / Cytochrome b/b6, C-terminal / Cytochrome b(C-terminal)/b6/petD / Cytochrome b/b6 C-terminal region profile. / Cytochrome b/b6, C-terminal domain superfamily / Cytochrome b/b6/petB / Rieske iron-sulphur protein, C-terminal / Cytochrome b/b6, N-terminal / Cytochrome b/b6-like domain superfamily / Cytochrome b/b6 N-terminal region profile. / Di-haem cytochrome, transmembrane / Rudiment single hybrid motif / Rieske iron-sulphur protein / Rieske [2Fe-2S] iron-sulphur domain / Rieske [2Fe-2S] domain / Rieske [2Fe-2S] iron-sulfur domain profile. / Rieske [2Fe-2S] iron-sulphur domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
BETA-CAROTENE / CHLOROPHYLL A / FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER / HEME C / PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / Chem-PL9 / Chem-SQD / Cytochrome b6-f complex subunit 7 / Cytochrome b6 / Cytochrome b6-f complex subunit 4 ...BETA-CAROTENE / CHLOROPHYLL A / FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER / HEME C / PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / Chem-PL9 / Chem-SQD / Cytochrome b6-f complex subunit 7 / Cytochrome b6 / Cytochrome b6-f complex subunit 4 / Cytochrome b6-f complex iron-sulfur subunit, chloroplastic / Cytochrome f / Cytochrome b6-f complex subunit 8 / Cytochrome b6-f complex subunit 5 / Thylakoid soluble phosphoprotein / Cytochrome b6-f complex subunit 6
類似検索 - 構成要素
生物種Spinacia oleracea (ホウレンソウ)
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: 2.13 Å
データ登録者Sarewicz, M. / Szwalec, M. / Pintscher, S. / Indyka, P. / Rawski, M. / Pietras, R. / Mielecki, B. / Koziej, L. / Jaciuk, M. / Glatt, S. / Osyczka, A.
資金援助 ポーランド, 2件
組織認可番号国
Foundation for Polish SciencePOIR.04.04.00-00-5B54/17-00 ポーランド
Foundation for Polish ScienceTEAM TECH CORE FACILITY/2017-4/6 ポーランド
引用ジャーナル: Sci Adv / 年: 2023
タイトル: High-resolution cryo-EM structures of plant cytochrome bf at work.
著者: Marcin Sarewicz / Mateusz Szwalec / Sebastian Pintscher / Paulina Indyka / Michał Rawski / Rafał Pietras / Bohun Mielecki / Łukasz Koziej / Marcin Jaciuk / Sebastian Glatt / Artur Osyczka /
要旨: Plants use solar energy to power cellular metabolism. The oxidation of plastoquinol and reduction of plastocyanin by cytochrome bf (Cyt bf) is known as one of the key steps of photosynthesis, but the ...Plants use solar energy to power cellular metabolism. The oxidation of plastoquinol and reduction of plastocyanin by cytochrome bf (Cyt bf) is known as one of the key steps of photosynthesis, but the catalytic mechanism in the plastoquinone oxidation site (Q) remains elusive. Here, we describe two high-resolution cryo-EM structures of the spinach Cyt bf homodimer with endogenous plastoquinones and in complex with plastocyanin. Three plastoquinones are visible and line up one after another head to tail near Q in both monomers, indicating the existence of a channel in each monomer. Therefore, quinones appear to flow through Cyt bf in one direction, transiently exposing the redox-active ring of quinone during catalysis. Our work proposes an unprecedented one-way traffic model that explains efficient quinol oxidation during photosynthesis and respiration.
履歴
登録2022年5月25日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02023年1月25日Provider: repository / タイプ: Initial release

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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: Cytochrome b6
B: Cytochrome b6-f complex subunit 4
C: Cytochrome f
D: Cytochrome b6-f complex iron-sulfur subunit, chloroplastic
E: Cytochrome b6-f complex subunit 6
F: Cytochrome b6-f complex subunit 7
G: Cytochrome b6-f complex subunit 5
H: Cytochrome b6-f complex subunit 8
I: Cytochrome b6
J: Cytochrome b6-f complex subunit 4
K: Cytochrome f
L: Cytochrome b6-f complex iron-sulfur subunit, chloroplastic
M: Cytochrome b6-f complex subunit 6
N: Cytochrome b6-f complex subunit 7
O: Cytochrome b6-f complex subunit 5
P: Cytochrome b6-f complex subunit 8
R: Thylakoid soluble phosphoprotein
Q: Thylakoid soluble phosphoprotein
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)290,61150
ポリマ－271,40718
非ポリマー19,20432
水00
1


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

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要素

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タンパク質 , 4種, 8分子 AICKDLRQ

#1: タンパク質 Cytochrome b6


分子量: 24186.504 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Spinacia oleracea (ホウレンソウ) / 参照: UniProt: P00165
#3: タンパク質 Cytochrome f


分子量: 35355.664 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Spinacia oleracea (ホウレンソウ) / 参照: UniProt: P16013
#4: タンパク質 Cytochrome b6-f complex iron-sulfur subunit, chloroplastic / Plastohydroquinone:plastocyanin oxidoreductase iron-sulfur protein / Rieske iron-sulfur protein / ISP / RISP


分子量: 24347.898 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Spinacia oleracea (ホウレンソウ)
参照: UniProt: P08980, plastoquinol-plastocyanin reductase
#9: タンパク質 Thylakoid soluble phosphoprotein


分子量: 10608.004 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Spinacia oleracea (ホウレンソウ) / 参照: UniProt: Q8GT36

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Cytochrome b6-f complex subunit ... , 5種, 10分子 BJEMFNGOHP

#2: タンパク質 Cytochrome b6-f complex subunit 4 / 17 kDa polypeptide


分子量: 17456.662 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Spinacia oleracea (ホウレンソウ) / 参照: UniProt: P00166
#5: タンパク質・ペプチド Cytochrome b6-f complex subunit 6 / Cytochrome b6-f complex subunit PetL / Cytochrome b6-f complex subunit VI


分子量: 3452.200 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Spinacia oleracea (ホウレンソウ) / 参照: UniProt: Q9M3L0
#6: タンパク質 Cytochrome b6-f complex subunit 7


分子量: 12953.800 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Spinacia oleracea (ホウレンソウ) / 参照: UniProt: A0A0K9RMM1
#7: タンパク質・ペプチド Cytochrome b6-f complex subunit 5 / Cytochrome b6-f complex subunit PetG / Cytochrome b6-f complex subunit V


分子量: 4171.985 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Spinacia oleracea (ホウレンソウ) / 参照: UniProt: P69461
#8: タンパク質・ペプチド Cytochrome b6-f complex subunit 8 / Cytochrome b6-f complex subunit PetN / Cytochrome b6-f complex subunit VIII


分子量: 3170.809 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Spinacia oleracea (ホウレンソウ) / 参照: UniProt: P61045

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非ポリマー , 8種, 32分子

#10: 化合物
ChemComp-HEM / PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / HEME


分子量: 616.487 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C34H32FeN4O4 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#11: 化合物
ChemComp-HEC / HEME C


分子量: 618.503 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C34H34FeN4O4 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#12: 化合物 ChemComp-CLA / CHLOROPHYLL A


分子量: 893.489 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C55H72MgN4O5 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#13: 化合物
ChemComp-UMQ / UNDECYL-MALTOSIDE / UNDECYL-BETA-D-MALTOPYRANOSIDE / ウンデシルβ-マルトシド


分子量: 496.589 Da / 分子数: 10 / 由来タイプ: 合成 / 式: C23H44O11 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: 可溶化剤*YM
#14: 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: 6 / 由来タイプ: 合成 / 式: C53H80O2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#15: 化合物 ChemComp-SQD / 1,2-DI-O-ACYL-3-O-[6-DEOXY-6-SULFO-ALPHA-D-GLUCOPYRANOSYL]-SN-GLYCEROL / SULFOQUINOVOSYLDIACYLGLYCEROL / (2S)-1-O,2-O-ジパルミトイル-3-O-(6-スルホ-6-デオキシ-α-D-グルコピラノシル)グリセロ-ル


分子量: 795.116 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C41H78O12S / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#16: 化合物 ChemComp-FES / FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER


分子量: 175.820 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Fe2S2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#17: 化合物 ChemComp-BCR / BETA-CAROTENE / β-カロチン


分子量: 536.873 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C40H56 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION

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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: Cytochrome b6f complex / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#9 / 由来: NATURAL
分子量値: 0.22 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Spinacia oleracea (ホウレンソウ) / 細胞内の位置: thylakoids / 器官: Leaves / Organelle: Chloroplasts
緩衝液pH: 8
詳細: Buffer and the diluted protein sample were filtered through a 0.22 um syringe filter. Prior to freezing, protein sample was concentrated on centrifugal filter units with 50K MWCO.
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
110 mMTris2-Amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol1
215 mMsodium chlorideNaCl1
30.8 mMundecyl maltoside(2R,3R,4S,5S,6R)-2-[(2R,3S,4R,5R,6R)-4,5-dihydroxy-2-(hydroxymethyl)-6-undecoxyoxan-3-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)oxane-3,4,5-triol1
試料濃度: 6.2 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R2/1
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 K / 詳細: blot time 2 s, wait time 0 s, blot force -1

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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: TFS 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 / 倍率（公称値）: 105000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2100 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 900 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 1.82 sec. / 電子線照射量: 40 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
実像数: 7651
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV
画像スキャン横: 5760 / 縦: 4092

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ詳細
1cryoSPARCv3.3.1粒子像選択blob, template and Topaz picker
2EPU2.1画像取得
4cryoSPARCv3.3.1CTF補正patch CTF, global and local CTF refinement
7UCSF ChimeraXモデルフィッティング
9PHENIXモデル精密化
10cryoSPARCv3.3.1初期オイラー角割当Ab-Initio Reconstruction
11cryoSPARCv3.3.1最終オイラー角割当Non-uniform Refinement
12cryoSPARCv3.3.1分類Ab-Initio Reconstruction
13cryoSPARCv3.3.1３次元再構成Non-uniform Refinement
画像処理詳細: 20 eV slit, fully tuned before the experiment
CTF補正詳細: Non-uniform Refinement with iterative global CTF refinement and anisotropic magnification fitting
タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 42951
詳細: given number of particles is after blob picker and 2D cleaning
対称性点対称性: C2 (2回回転対称)
3次元再構成解像度: 2.13 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 685979 / 詳細: Non-uniform Refinement / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT
原子モデル構築PDB-ID: 7QRM

7qrm

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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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