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- PDB-8vu3: Cryo-EM structure of cyanobacterial PSI with bound platinum nanop... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8vu3
タイトルCryo-EM structure of cyanobacterial PSI with bound platinum nanoparticles
要素
  • (Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein ...) x 2
  • (Photosystem I reaction center subunit ...) x 8
  • Phosphorylase
  • Photosystem I iron-sulfur center
キーワードPHOTOSYNTHESIS / cyanobacteria / biohybrid / platinum nanoparticles / hydrogen production / photosystem I / solar fuel
機能・相同性
機能・相同性情報


photosystem I reaction center / photosystem I / photosynthetic electron transport in photosystem I / photosystem I / chlorophyll binding / plasma membrane-derived thylakoid membrane / photosynthesis / endomembrane system / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / electron transfer activity ...photosystem I reaction center / photosystem I / photosynthetic electron transport in photosystem I / photosystem I / chlorophyll binding / plasma membrane-derived thylakoid membrane / photosynthesis / endomembrane system / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / electron transfer activity / oxidoreductase activity / magnesium ion binding / metal ion binding / membrane
類似検索 - 分子機能
Photosystem I PsaX / Photosystem I PsaX superfamily / PsaX family / Photosystem I reaction center subunit PsaK / Photosystem I reaction centre subunit PsaK / Photosystem I PsaM, reaction centre superfamily / Photosystem I PsaM, reaction centre / Photosystem I protein M (PsaM) / Photosystem I reaction centre subunit PsaK superfamily / Photosystem I psaG and psaK proteins signature. ...Photosystem I PsaX / Photosystem I PsaX superfamily / PsaX family / Photosystem I reaction center subunit PsaK / Photosystem I reaction centre subunit PsaK / Photosystem I PsaM, reaction centre superfamily / Photosystem I PsaM, reaction centre / Photosystem I protein M (PsaM) / Photosystem I reaction centre subunit PsaK superfamily / Photosystem I psaG and psaK proteins signature. / Photosystem I reaction center subunit V/PsaK / Photosystem I psaG / psaK / Photosystem I PsaL, reaction centre subunit XI / Photosystem I, reaction centre subunit XI / Photosystem I PsaL, reaction centre subunit XI superfamily / Photosystem I reaction centre subunit XI / Photosystem I reaction centre subunit VIII / Photosystem I reaction centre subunit VIII / Photosystem I reaction centre subunit VIII superfamily / Photosystem I PsaF, reaction centre subunit III / Photosystem I PsaF, reaction centre subunit III superfamily / Photosystem I reaction centre subunit III / Photosystem I PsaD / Photosystem I, reaction centre subunit PsaD superfamily / PsaD / Photosystem I PsaE, reaction centre subunit IV / Photosystem I PsaJ, reaction centre subunit IX superfamily / Photosystem I reaction centre subunit IV / PsaE / Photosystem I PsaJ, reaction centre subunit IX / Photosystem I reaction centre subunit IX / PsaJ / Photosystem I protein PsaC / Photosystem I PsaB / Photosystem I PsaA / Photosystem I PsaA/PsaB, conserved site / Photosystem I psaA and psaB proteins signature. / : / Photosystem I PsaA/PsaB / Photosystem I PsaA/PsaB superfamily / Photosystem I psaA/psaB protein / Electron transport accessory-like domain superfamily / 4Fe-4S dicluster domain / 4Fe-4S ferredoxin, iron-sulphur binding, conserved site / 4Fe-4S ferredoxin-type iron-sulfur binding region signature. / 4Fe-4S ferredoxin-type iron-sulfur binding domain profile. / 4Fe-4S ferredoxin-type, iron-sulphur binding domain
類似検索 - ドメイン・相同性
BETA-CAROTENE / CHLOROPHYLL A ISOMER / CHLOROPHYLL A / 1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE / 1,2-DISTEAROYL-MONOGALACTOSYL-DIGLYCERIDE / PHYLLOQUINONE / IRON/SULFUR CLUSTER / Photosystem I reaction center subunit III / Photosystem I reaction center subunit IX / Photosystem I reaction center subunit PsaK ...BETA-CAROTENE / CHLOROPHYLL A ISOMER / CHLOROPHYLL A / 1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE / 1,2-DISTEAROYL-MONOGALACTOSYL-DIGLYCERIDE / PHYLLOQUINONE / IRON/SULFUR CLUSTER / Photosystem I reaction center subunit III / Photosystem I reaction center subunit IX / Photosystem I reaction center subunit PsaK / Photosystem I reaction center subunit XI / Photosystem I reaction center subunit VIII / Photosystem I iron-sulfur center / Photosystem I reaction center subunit IV / Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein A2 / Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein A1 / Phosphorylase / Photosystem I reaction center subunit II / Photosystem I reaction center subunit XII
類似検索 - 構成要素
生物種Thermostichus lividus (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: 2.27 Å
データ登録者Gisriel, C.J. / Malavath, T. / Brudvig, G.W. / Utschig, L.M.
資金援助 米国, 3件
組織認可番号
Department of Energy (DOE, United States)DE- AC02-06CH11357 米国
Department of Energy (DOE, United States)DE-FG02-05ER15646 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM140174 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / : 2024
タイトル: Structure of a biohybrid photosystem I-platinum nanoparticle solar fuel catalyst.
著者: Christopher J Gisriel / Tirupathi Malavath / Tianyin Qiu / Jan Paul Menzel / Victor S Batista / Gary W Brudvig / Lisa M Utschig /
要旨: Biohybrid solar fuel catalysts leverage natural light-driven enzymes to produce valuable fuel products. One useful biological platform for such a system is photosystem I, a pigment-protein complex ...Biohybrid solar fuel catalysts leverage natural light-driven enzymes to produce valuable fuel products. One useful biological platform for such a system is photosystem I, a pigment-protein complex that captures sunlight and converts it into chemical energy with near unity quantum efficiency, which generates low potential reducing equivalents for metabolism. Realizing and understanding the molecular basis for an approach that utilizes those electrons and stores solar energy as a fuel is therefore appealing. Here, we report the 2.27-Å global resolution cryo-EM structure of a photosystem I complex with bound platinum nanoparticles that catalyzes light-driven H production. The platinum nanoparticle binding sites and possible stabilizing interactions are described. Overall, the investigation reveals a direct structural look at a photon-to-fuels photosynthetic biohybrid system.
履歴
登録2024年1月28日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02024年10月30日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年11月13日Group: Data collection / カテゴリ: em_admin / Item: _em_admin.last_update
改定 1.22025年5月14日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _em_admin.last_update

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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: Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein A1
B: Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein A2
C: Photosystem I iron-sulfur center
D: Photosystem I reaction center subunit II
E: Photosystem I reaction center subunit IV
F: Photosystem I reaction center subunit III
G: Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein A1
H: Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein A2
I: Photosystem I reaction center subunit VIII
J: Photosystem I reaction center subunit IX
K: Photosystem I reaction center subunit PsaK
L: Photosystem I reaction center subunit XI
M: Photosystem I reaction center subunit XII
N: Photosystem I iron-sulfur center
O: Photosystem I reaction center subunit II
P: Photosystem I reaction center subunit IV
Q: Photosystem I reaction center subunit III
R: Photosystem I reaction center subunit VIII
S: Photosystem I reaction center subunit IX
T: Photosystem I reaction center subunit PsaK
U: Photosystem I reaction center subunit XI
V: Photosystem I reaction center subunit XII
W: Phosphorylase
X: Phosphorylase
a: Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein A1
b: Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein A2
c: Photosystem I iron-sulfur center
d: Photosystem I reaction center subunit II
e: Photosystem I reaction center subunit IV
f: Photosystem I reaction center subunit III
i: Photosystem I reaction center subunit VIII
j: Photosystem I reaction center subunit IX
k: Photosystem I reaction center subunit PsaK
l: Photosystem I reaction center subunit XI
m: Photosystem I reaction center subunit XII
x: Phosphorylase
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)1,079,914417
ポリマ-774,46736
非ポリマー305,447381
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, not applicable
タイプ名称対称操作
identity operation1_5551

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要素

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Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein ... , 2種, 6分子 AGaBHb

#1: タンパク質 Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein A1 / PsaA


分子量: 83195.555 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Thermostichus lividus (バクテリア) / 参照: UniProt: A0A2D2Q201, photosystem I
#2: タンパク質 Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein A2 / PsaB


分子量: 83152.586 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Thermostichus lividus (バクテリア) / 参照: UniProt: A0A2D2Q1Z9, photosystem I

-
Photosystem I reaction center subunit ... , 8種, 24分子 DOdEPeFQfIRiJSjKTkLUlMVm

#4: タンパク質 Photosystem I reaction center subunit II


分子量: 15408.582 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Thermostichus lividus (バクテリア) / 参照: UniProt: A0A2D2Q2Y6
#5: タンパク質 Photosystem I reaction center subunit IV


分子量: 8238.266 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Thermostichus lividus (バクテリア) / 参照: UniProt: A0A2D2Q1I4
#6: タンパク質 Photosystem I reaction center subunit III / PSI-F


分子量: 17654.516 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Thermostichus lividus (バクテリア) / 参照: UniProt: A0A2D2PYV7
#7: タンパク質・ペプチド Photosystem I reaction center subunit VIII


分子量: 4480.442 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Thermostichus lividus (バクテリア) / 参照: UniProt: A0A2D2Q0W5
#8: タンパク質・ペプチド Photosystem I reaction center subunit IX


分子量: 4965.914 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Thermostichus lividus (バクテリア) / 参照: UniProt: A0A2D2PZG9
#9: タンパク質 Photosystem I reaction center subunit PsaK / Photosystem I subunit X


分子量: 8471.931 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Thermostichus lividus (バクテリア) / 参照: UniProt: A0A2D2Q0K8
#10: タンパク質 Photosystem I reaction center subunit XI / PSI subunit V / PSI-L


分子量: 16233.698 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Thermostichus lividus (バクテリア) / 参照: UniProt: A0A2D2Q0R7
#11: タンパク質・ペプチド Photosystem I reaction center subunit XII / PSI-M


分子量: 3410.116 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Thermostichus lividus (バクテリア) / 参照: UniProt: A0A3B7MIX8

-
タンパク質 / タンパク質・ペプチド , 2種, 6分子 CNcWXx

#12: タンパク質・ペプチド Phosphorylase


分子量: 4134.966 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Thermostichus lividus (バクテリア) / 参照: UniProt: A0A2D2Q2C6
#3: タンパク質 Photosystem I iron-sulfur center / 9 kDa polypeptide / PSI-C / Photosystem I subunit VII / PsaC


分子量: 8809.207 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Thermostichus lividus (バクテリア) / 参照: UniProt: A0A2D2Q1F9, photosystem I

-
非ポリマー , 8種, 381分子

#13: 化合物 ChemComp-CL0 / CHLOROPHYLL A ISOMER


分子量: 893.489 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / : C55H72MgN4O5
#14: 化合物...
ChemComp-CLA / CHLOROPHYLL A


分子量: 893.489 Da / 分子数: 285 / 由来タイプ: 合成 / : C55H72MgN4O5
#15: 化合物
ChemComp-PQN / PHYLLOQUINONE / VITAMIN K1 / 2-METHYL-3-PHYTYL-1,4-NAPHTHOQUINONE / フィロキノン


分子量: 450.696 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 合成 / : C31H46O2
#16: 化合物
ChemComp-SF4 / IRON/SULFUR CLUSTER


分子量: 351.640 Da / 分子数: 9 / 由来タイプ: 合成 / : Fe4S4 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#17: 化合物...
ChemComp-BCR / BETA-CAROTENE / 9,13-cis-β-カロテン


分子量: 536.873 Da / 分子数: 66 / 由来タイプ: 合成 / : C40H56
#18: 化合物
ChemComp-LHG / 1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE / ジパルミトイルホスファチジルグリセロ-ル


分子量: 722.970 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 合成 / : C38H75O10P / コメント: リン脂質*YM
#19: 化合物 ChemComp-LMG / 1,2-DISTEAROYL-MONOGALACTOSYL-DIGLYCERIDE


分子量: 787.158 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / : C45H86O10
#20: 化合物 ChemComp-CA / CALCIUM ION / カルシウムジカチオン


分子量: 40.078 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / : Ca

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詳細

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: Photosystem I from Thermostichus lividus / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#12 / 由来: NATURAL
由来(天然)生物種: Thermostichus lividus (バクテリア)
緩衝液pH: 8
試料濃度: 1 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 / 最大 デフォーカス(公称値): 2200 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 800 nm
撮影電子線照射量: 40 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ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.20.1_4487: / カテゴリ: モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 2.27 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 189655 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00975738
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.997107610
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d30.55718051
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0769507
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.01312951

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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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