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- PDB-8wqp: Cryo-EM structure of T. pseudonana PyShell helical tube -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8wqp
タイトルCryo-EM structure of T. pseudonana PyShell helical tube
要素Diatom the pyrenoid shell protein
キーワードPLANT PROTEIN / marine diatoms / photosynthesis / CO2-concentrating mechanism / pyrenoids
機能・相同性Uncharacterized protein
機能・相同性情報
生物種Thalassiosira pseudonana (珪藻)
手法電子顕微鏡法 / らせん対称体再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.4 Å
データ登録者Kawamoto, A. / Tohda, R. / Gerle, C. / Kurisu, G.
資金援助 日本, 3件
組織認可番号国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)23H04958 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)19H01153 日本
Japan Science and TechnologyJPMJCR20E1 日本
引用ジャーナル: Cell / 年: 2024
タイトル: Diatom pyrenoids are encased in a protein shell that enables efficient CO fixation.
著者: Ginga Shimakawa / Manon Demulder / Serena Flori / Akihiro Kawamoto / Yoshinori Tsuji / Hermanus Nawaly / Atsuko Tanaka / Rei Tohda / Tadayoshi Ota / Hiroaki Matsui / Natsumi Morishima / ...著者: Ginga Shimakawa / Manon Demulder / Serena Flori / Akihiro Kawamoto / Yoshinori Tsuji / Hermanus Nawaly / Atsuko Tanaka / Rei Tohda / Tadayoshi Ota / Hiroaki Matsui / Natsumi Morishima / Ryosuke Okubo / Wojciech Wietrzynski / Lorenz Lamm / Ricardo D Righetto / Clarisse Uwizeye / Benoit Gallet / Pierre-Henri Jouneau / Christoph Gerle / Genji Kurisu / Giovanni Finazzi / Benjamin D Engel / Yusuke Matsuda /
要旨: Pyrenoids are subcompartments of algal chloroplasts that increase the efficiency of Rubisco-driven CO fixation. Diatoms fix up to 20% of global CO, but their pyrenoids remain poorly characterized. ...Pyrenoids are subcompartments of algal chloroplasts that increase the efficiency of Rubisco-driven CO fixation. Diatoms fix up to 20% of global CO, but their pyrenoids remain poorly characterized. Here, we used in vivo photo-crosslinking to identify pyrenoid shell (PyShell) proteins, which we localized to the pyrenoid periphery of model pennate and centric diatoms, Phaeodactylum tricornutum and Thalassiosira pseudonana. In situ cryo-electron tomography revealed that pyrenoids of both diatom species are encased in a lattice-like protein sheath. Single-particle cryo-EM yielded a 2.4-Å-resolution structure of an in vitro TpPyShell1 lattice, which showed how protein subunits interlock. T. pseudonana TpPyShell1/2 knockout mutants had no PyShell sheath, altered pyrenoid morphology, and a high-CO requiring phenotype, with reduced photosynthetic efficiency and impaired growth under standard atmospheric conditions. The structure and function of the diatom PyShell provide a molecular view of how CO is assimilated in the ocean, a critical ecosystem undergoing rapid change.
履歴
登録2023年10月12日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02024年10月9日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年10月16日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume ..._citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name / _em_admin.last_update
改定 1.22024年11月6日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _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: Diatom the pyrenoid shell protein
B: Diatom the pyrenoid shell protein


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)49,9722
ポリマ－49,9722
非ポリマー00
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
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 Diatom the pyrenoid shell protein


分子量: 24986.020 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Thalassiosira pseudonana (珪藻) / 遺伝子: THAPSDRAFT_7881 / 発現宿主: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌) / 参照: UniProt: B8C7S8
Has protein modificationN

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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: FILAMENT / ３次元再構成法: らせん対称体再構成法

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試料調製

構成要素名称: in vitro tube structure of T. pseudonana PyShell / タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Thalassiosira pseudonana (珪藻)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
緩衝液pH: 8
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
10.3 Msodium chlorideNaCl1
250 mMTris Hydrochloride AcidTris-HCl1
31 mMethylenediaminetetraacetic acidEDTA1
41 mMdithiothreitolDTT1
試料濃度: 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 R1.2/1.3
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

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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）: 1700 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 500 nm / Cs: 0.01 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: 2.631 sec. / 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) / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 5951
詳細: Images were collected in movie-mode at 52 frames per second
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
球面収差補正装置: Microscope was modified with a Cs corrector

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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
1RELION3.1粒子像選択
2SerialEM画像取得
4GctfCTF補正
7Cootモデルフィッティング
8UCSF Chimeraモデルフィッティング
10cryoSPARC4.0.2初期オイラー角割当
11RELION4最終オイラー角割当
12RELION4分類
13RELION4３次元再構成
14PHENIXモデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
らせん対称回転角度/サブユニット: -56.07 ° / 軸方向距離/サブユニット: 3.59 Å / らせん対称軸の対称性: C1
粒子像の選択選択した粒子像数: 5951
3次元再構成解像度: 2.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 322887 / アルゴリズム: BACK PROJECTION / 対称性のタイプ: HELICAL
原子モデル構築プロトコル: AB INITIO MODEL / 空間: REAL
原子モデル構築Source name: AlphaFold / タイプ: in silico model
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0023588
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.5054908
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d4.266506
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.048556
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.003662

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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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