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万見
- PDB-8i2z: Cryo-EM structure of the zeaxanthin-bound kin4B8 -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8i2z
タイトルCryo-EM structure of the zeaxanthin-bound kin4B8
要素Xanthorhodopsin
キーワードPROTON TRANSPORT / Rhodopsin / Cryo-EM / anntena
機能・相同性Zeaxanthin / RETINAL / Xanthorhodopsin
機能・相同性情報
生物種uncultured Bdellovibrionales bacterium (環境試料)
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: 2.3 Å
データ登録者Murakoshi, S. / Chazan, A. / Shihoya, W. / Beja, O. / Nureki, O.
資金援助 日本, 1件
組織認可番号国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) 日本
引用ジャーナル: Nature / 年: 2023
タイトル: Phototrophy by antenna-containing rhodopsin pumps in aquatic environments.
著者: Ariel Chazan / Ishita Das / Takayoshi Fujiwara / Shunya Murakoshi / Andrey Rozenberg / Ana Molina-Márquez / Fumiya K Sano / Tatsuki Tanaka / Patricia Gómez-Villegas / Shirley Larom / Alina ...著者: Ariel Chazan / Ishita Das / Takayoshi Fujiwara / Shunya Murakoshi / Andrey Rozenberg / Ana Molina-Márquez / Fumiya K Sano / Tatsuki Tanaka / Patricia Gómez-Villegas / Shirley Larom / Alina Pushkarev / Partha Malakar / Masumi Hasegawa / Yuya Tsukamoto / Tomohiro Ishizuka / Masae Konno / Takashi Nagata / Yosuke Mizuno / Kota Katayama / Rei Abe-Yoshizumi / Sanford Ruhman / Keiichi Inoue / Hideki Kandori / Rosa León / Wataru Shihoya / Susumu Yoshizawa / Mordechai Sheves / Osamu Nureki / Oded Béjà /
要旨: Energy transfer from light-harvesting ketocarotenoids to the light-driven proton pump xanthorhodopsins has been previously demonstrated in two unique cases: an extreme halophilic bacterium and a ...Energy transfer from light-harvesting ketocarotenoids to the light-driven proton pump xanthorhodopsins has been previously demonstrated in two unique cases: an extreme halophilic bacterium and a terrestrial cyanobacterium. Attempts to find carotenoids that bind and transfer energy to abundant rhodopsin proton pumps from marine photoheterotrophs have thus far failed. Here we detected light energy transfer from the widespread hydroxylated carotenoids zeaxanthin and lutein to the retinal moiety of xanthorhodopsins and proteorhodopsins using functional metagenomics combined with chromophore extraction from the environment. The light-harvesting carotenoids transfer up to 42% of the harvested energy in the violet- or blue-light range to the green-light absorbing retinal chromophore. Our data suggest that these antennas may have a substantial effect on rhodopsin phototrophy in the world's lakes, seas and oceans. However, the functional implications of our findings are yet to be discovered.
履歴
登録2023年1月15日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02023年3月29日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年4月19日Group: Structure summary / カテゴリ: audit_author / Item: _audit_author.name

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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: Xanthorhodopsin
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)29,5993
ポリマ－28,7461
非ポリマー8532
水59433
1
A: Xanthorhodopsin
ヘテロ分子
x 5


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)147,99615
ポリマ－143,7295
非ポリマー4,26710
水905
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation4
2


  • 登録構造と同一
  • point asymmetric unit
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
3


  • 登録構造と同一（異なる座標系）
  • point asymmetric unit, std point frame
タイプ名称対称操作数
transform to point frame1
対称性点対称性: (シェーンフリース記号: C5 (5回回転対称))

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要素

#1: タンパク質 Xanthorhodopsin / Kin4B8


分子量: 28745.842 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) uncultured Bdellovibrionales bacterium (環境試料)
遺伝子: tmp_000014 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: A0A977XLG0
#2: 化合物 ChemComp-RET / RETINAL / (7Z,9Z,11Z,13Z)-レチナ-ル


分子量: 284.436 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C20H28O / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#3: 化合物 ChemComp-K3I / Zeaxanthin / zeaxanthin


分子量: 568.871 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C40H56O2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#4: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 33 / 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: 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: Kin4B8 / タイプ: ORGANELLE OR CELLULAR COMPONENT / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: uncultured Bdellovibrionales bacterium (環境試料)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 8 / 詳細: 150 mM NaCl, 20 mM Tris-HCl
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
1150 mMsodium chlorideNaCl1
220 mMtris hydroxymethyl aminomethaneC4H11NO31
試料包埋: 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: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K / 詳細: Vitrification carried out in ethane atmosphere.

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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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 1600 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 600 nm
撮影電子線照射量: 50.14 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: REFMAC / バージョン: 5.8.0267 / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
4RELION3.1CTF補正
10cryoSPARC2初期オイラー角割当
11cryoSPARC2最終オイラー角割当
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 2.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 4337540 / 対称性のタイプ: POINT
精密化解像度: 2→107.9 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.899 / SU B: 3.934 / SU ML: 0.087 / ESU R: 0.05
立体化学のターゲット値: MAXIMUM LIKELIHOOD WITH PHASES
詳細: HYDROGENS HAVE BEEN ADDED IN THE RIDING POSITIONS
Rfactor反射数%反射
Rwork0.27887 --
obs0.27887 259007 100 %
溶媒の処理溶媒モデル: PARAMETERS FOR MASK CACLULATION
原子変位パラメータBiso mean: 86.425 Å2
精密化ステップサイクル: 1 / 合計: 2050
拘束条件
Refine-IDタイプDev idealDev ideal target数
ELECTRON MICROSCOPYr_bond_refined_d0.010.0132071
ELECTRON MICROSCOPYr_bond_other_d0.0310.0172056
ELECTRON MICROSCOPYr_angle_refined_deg1.3321.6342827
ELECTRON MICROSCOPYr_angle_other_deg1.6131.5654689
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_1_deg3.9735253
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_2_deg28.52918.24797
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_3_deg15.09615318
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_4_deg17.128157
ELECTRON MICROSCOPYr_chiral_restr0.0840.2261
ELECTRON MICROSCOPYr_gen_planes_refined0.0080.022313
ELECTRON MICROSCOPYr_gen_planes_other0.0020.02484
ELECTRON MICROSCOPYr_nbd_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_nbd_other
ELECTRON MICROSCOPYr_nbtor_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_nbtor_other
ELECTRON MICROSCOPYr_xyhbond_nbd_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_xyhbond_nbd_other
ELECTRON MICROSCOPYr_metal_ion_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_metal_ion_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_vdw_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_vdw_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_hbond_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_hbond_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_metal_ion_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_metal_ion_other
ELECTRON MICROSCOPYr_mcbond_it7.8528.4281015
ELECTRON MICROSCOPYr_mcbond_other7.8378.421014
ELECTRON MICROSCOPYr_mcangle_it9.62612.6931267
ELECTRON MICROSCOPYr_mcangle_other9.6312.7011268
ELECTRON MICROSCOPYr_scbond_it10.0439.6471056
ELECTRON MICROSCOPYr_scbond_other10.0389.6461057
ELECTRON MICROSCOPYr_scangle_it
ELECTRON MICROSCOPYr_scangle_other14.14914.071561
ELECTRON MICROSCOPYr_long_range_B_refined17.8898919
ELECTRON MICROSCOPYr_long_range_B_other17.8848903
ELECTRON MICROSCOPYr_rigid_bond_restr
ELECTRON MICROSCOPYr_sphericity_free
ELECTRON MICROSCOPYr_sphericity_bonded
LS精密化 シェル解像度: 2→2.052 Å / Total num. of bins used: 20
Rfactor反射数%反射
Rfree0 0 -
Rwork0.571 19094 -
obs--100 %

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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)

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  • 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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