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- PDB-8u66: Firmicutes Rubisco -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8u66
タイトルFirmicutes Rubisco
要素Rubisco
キーワードLYASE / Carboxylase / Oxygenase
機能・相同性2-CARBOXYARABINITOL-1,5-DIPHOSPHATE
機能・相同性情報
生物種Bacillota (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: 2.21 Å
データ登録者Kaeser, B.P. / Liu, A.K. / Shih, P.M.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 米国
Department of Energy (DOE, United States) 米国
引用ジャーナル: Curr Biol / 年: 2023
タイトル: Deep-branching evolutionary intermediates reveal structural origins of form I rubisco.
著者: Albert K Liu / Benjamin Kaeser / LinXing Chen / Jacob West-Roberts / Leah J Taylor-Kearney / Adi Lavy / Damian Günzing / Wen-Jun Li / Michal Hammel / Eva Nogales / Jillian F Banfield / Patrick M Shih /
要旨: The enzyme rubisco (ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase) catalyzes the majority of biological carbon fixation on Earth. Although the vast majority of rubiscos across the tree of life ...The enzyme rubisco (ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase) catalyzes the majority of biological carbon fixation on Earth. Although the vast majority of rubiscos across the tree of life assemble as homo-oligomers, the globally predominant form I enzyme-found in plants, algae, and cyanobacteria-forms a unique hetero-oligomeric complex. The recent discovery of a homo-oligomeric sister group to form I rubisco (named form I') has filled a key gap in our understanding of the enigmatic origins of the form I clade. However, to elucidate the series of molecular events leading to the evolution of form I rubisco, we must examine more distantly related sibling clades to contextualize the molecular features distinguishing form I and form I' rubiscos. Here, we present a comparative structural study retracing the evolutionary history of rubisco that reveals a complex structural trajectory leading to the ultimate hetero-oligomerization of the form I clade. We structurally characterize the oligomeric states of deep-branching form Iα and I'' rubiscos recently discovered from metagenomes, which represent key evolutionary intermediates preceding the form I clade. We further solve the structure of form I'' rubisco, revealing the molecular determinants that likely primed the enzyme core for the transition from a homo-oligomer to a hetero-oligomer. Our findings yield new insight into the evolutionary trajectory underpinning the adoption and entrenchment of the prevalent assembly of form I rubisco, providing additional context when viewing the enzyme family through the broader lens of protein evolution.
履歴
登録2023年9月13日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02023年11月22日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02023年11月22日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02023年11月22日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
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改定 1.12023年12月6日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year
改定 1.22023年12月27日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last
改定 1.32025年5月28日Group: Data collection / Structure summary
カテゴリ: em_admin / em_software ...em_admin / em_software / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _em_admin.last_update / _em_software.name / _pdbx_entry_details.has_protein_modification
改定 1.12025年5月28日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Data processing / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: em_admin / em_software / Data content type: EM metadata / EM metadata / Item: _em_admin.last_update / _em_software.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: Rubisco
B: Rubisco
C: Rubisco
D: Rubisco
E: Rubisco
F: Rubisco
G: Rubisco
H: Rubisco
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)410,87424
ポリマ－407,8318
非ポリマー3,04316
水17,673981
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, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

#1: タンパク質
Rubisco


分子量: 50978.855 Da / 分子数: 8 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Bacillota (バクテリア) / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
#2: 化合物
ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 8 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#3: 糖
ChemComp-CAP / 2-CARBOXYARABINITOL-1,5-DIPHOSPHATE / 2-カルボキシ-D-アラビニト-ル1,5-ビスりん酸


タイプ: saccharide / 分子量: 356.115 Da / 分子数: 8 / 由来タイプ: 天然 / 式: C6H14O13P2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#4: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 981 / 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
Has protein modificationY

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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: RUBISCO octamer / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Bacillota (バクテリア)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
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-PROPANE

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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 / 倍率（公称値）: 81000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 500 nm / Cs: 2.7 mm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 50 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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解析

EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
1cryoSPARC粒子像選択
4cryoSPARCCTF補正
8PHENIXモデル精密化
12cryoSPARC分類
13cryoSPARC３次元再構成
CTF補正タイプ: NONE
粒子像の選択選択した粒子像数: 3903212
3次元再構成解像度: 2.21 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 1557723 / クラス平均像の数: 2 / 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://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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