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- PDB-8yvc: Cryo-EM structure of carboxysomal midi-shell:icosahedral assembly... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8yvc
タイトルCryo-EM structure of carboxysomal midi-shell:icosahedral assembly from CsoS4A/4B/1A/1B/1C/1D and CsoS2 C-terminal co-expression (T = 19)
要素
  • Carboxysome assembly protein CsoS2B
  • Carboxysome shell vertex protein CsoS4A
  • Major carboxysome shell protein CsoS1A
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN / Carboxysome / shell / Icosahedron
機能・相同性
機能・相同性情報


structural constituent of carboxysome shell / carboxysome / carbon fixation / viral translational frameshifting
類似検索 - 分子機能
Carboxysome assembly protein / Carboxysome shell peptide mid-region / Carboxysome shell vertex protein CsoS4A / Ethanolamine utilization protein EutN/carboxysome shell vertex protein CcmL / EutN/Ccml superfamily / Ethanolamine utilisation protein EutN/carboxysome / Bacterial microcompartment vertex (BMV) domain profile. / Bacterial microcompartments protein, conserved site / Bacterial microcompartment (BMC) domain signature. / CcmK/CsoS1, bacterial microcompartment domain ...Carboxysome assembly protein / Carboxysome shell peptide mid-region / Carboxysome shell vertex protein CsoS4A / Ethanolamine utilization protein EutN/carboxysome shell vertex protein CcmL / EutN/Ccml superfamily / Ethanolamine utilisation protein EutN/carboxysome / Bacterial microcompartment vertex (BMV) domain profile. / Bacterial microcompartments protein, conserved site / Bacterial microcompartment (BMC) domain signature. / CcmK/CsoS1, bacterial microcompartment domain / : / Bacterial microcompartment (BMC) domain profile. / BMC domain / Bacterial microcompartment domain / BMC / CcmK-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Carboxysome assembly protein CsoS2B / Carboxysome shell vertex protein CsoS4A / Major carboxysome shell protein CsoS1A
類似検索 - 構成要素
生物種Halothiobacillus neapolitanus (紅色硫黄細菌)
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: 3.04 Å
データ登録者Wang, P. / Li, J.X. / Li, T.P. / Li, K. / Ng, P.C. / Wang, S.M. / Chriscoli, V. / Basle, A. / Marles-Wright, J. / Zhang, Y.Z. / Liu, L.N.
資金援助 中国, 1件
組織認可番号国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32090109 中国
引用ジャーナル: Sci Adv / 年: 2024
タイトル: Molecular principles of the assembly and construction of a carboxysome shell.
著者: Peng Wang / Jianxun Li / Tianpei Li / Kang Li / Pei Cing Ng / Saimeng Wang / Vincent Chriscoli / Arnaud Basle / Jon Marles-Wright / Yu-Zhong Zhang / Lu-Ning Liu /
要旨: Intracellular compartmentalization enhances biological reactions, crucial for cellular function and survival. An example is the carboxysome, a bacterial microcompartment for CO fixation. The ...Intracellular compartmentalization enhances biological reactions, crucial for cellular function and survival. An example is the carboxysome, a bacterial microcompartment for CO fixation. The carboxysome uses a polyhedral protein shell made of hexamers, pentamers, and trimers to encapsulate Rubisco, increasing CO levels near Rubisco to enhance carboxylation. Despite their role in the global carbon cycle, the molecular mechanisms behind carboxysome shell assembly remain unclear. Here, we present a structural characterization of α-carboxysome shells generated from recombinant systems, which contain all shell proteins and the scaffolding protein CsoS2. Atomic-resolution cryo-electron microscopy of the shell assemblies, with a maximal size of 54 nm, unveil diverse assembly interfaces between shell proteins, detailed interactions of CsoS2 with shell proteins to drive shell assembly, and the formation of heterohexamers and heteropentamers by different shell protein paralogs, facilitating the assembly of larger empty shells. Our findings provide mechanistic insights into the construction principles of α-carboxysome shells and the role of CsoS2 in governing α-carboxysome assembly and functionality.
履歴
登録2024年3月28日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02024年12月11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
C: Major carboxysome shell protein CsoS1A
D: Major carboxysome shell protein CsoS1A
E: Major carboxysome shell protein CsoS1A
F: Major carboxysome shell protein CsoS1A
G: Major carboxysome shell protein CsoS1A
H: Major carboxysome shell protein CsoS1A
I: Major carboxysome shell protein CsoS1A
J: Major carboxysome shell protein CsoS1A
K: Major carboxysome shell protein CsoS1A
L: Major carboxysome shell protein CsoS1A
M: Major carboxysome shell protein CsoS1A
N: Major carboxysome shell protein CsoS1A
O: Major carboxysome shell protein CsoS1A
P: Major carboxysome shell protein CsoS1A
Q: Major carboxysome shell protein CsoS1A
R: Major carboxysome shell protein CsoS1A
S: Major carboxysome shell protein CsoS1A
T: Major carboxysome shell protein CsoS1A
U: Carboxysome shell vertex protein CsoS4A
X: Carboxysome assembly protein CsoS2B
Y: Carboxysome assembly protein CsoS2B


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)247,14021
ポリマ－247,14021
非ポリマー00
水00
1
C: Major carboxysome shell protein CsoS1A
D: Major carboxysome shell protein CsoS1A
E: Major carboxysome shell protein CsoS1A
F: Major carboxysome shell protein CsoS1A
G: Major carboxysome shell protein CsoS1A
H: Major carboxysome shell protein CsoS1A
I: Major carboxysome shell protein CsoS1A
J: Major carboxysome shell protein CsoS1A
K: Major carboxysome shell protein CsoS1A
L: Major carboxysome shell protein CsoS1A
M: Major carboxysome shell protein CsoS1A
N: Major carboxysome shell protein CsoS1A
O: Major carboxysome shell protein CsoS1A
P: Major carboxysome shell protein CsoS1A
Q: Major carboxysome shell protein CsoS1A
R: Major carboxysome shell protein CsoS1A
S: Major carboxysome shell protein CsoS1A
T: Major carboxysome shell protein CsoS1A
U: Carboxysome shell vertex protein CsoS4A
X: Carboxysome assembly protein CsoS2B
Y: Carboxysome assembly protein CsoS2B
x 60


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)14,828,3851260
ポリマ－14,828,3851260
非ポリマー00
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation59
2


  • 登録構造と同一
  • icosahedral asymmetric unit
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
3
C: Major carboxysome shell protein CsoS1A
D: Major carboxysome shell protein CsoS1A
E: Major carboxysome shell protein CsoS1A
F: Major carboxysome shell protein CsoS1A
G: Major carboxysome shell protein CsoS1A
H: Major carboxysome shell protein CsoS1A
I: Major carboxysome shell protein CsoS1A
J: Major carboxysome shell protein CsoS1A
K: Major carboxysome shell protein CsoS1A
L: Major carboxysome shell protein CsoS1A
M: Major carboxysome shell protein CsoS1A
N: Major carboxysome shell protein CsoS1A
O: Major carboxysome shell protein CsoS1A
P: Major carboxysome shell protein CsoS1A
Q: Major carboxysome shell protein CsoS1A
R: Major carboxysome shell protein CsoS1A
S: Major carboxysome shell protein CsoS1A
T: Major carboxysome shell protein CsoS1A
U: Carboxysome shell vertex protein CsoS4A
X: Carboxysome assembly protein CsoS2B
Y: Carboxysome assembly protein CsoS2B
x 5


  • icosahedral pentamer
  • 1.24 MDa, 105 ポリマー
分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)1,235,699105
ポリマ－1,235,699105
非ポリマー00
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation4
4
C: Major carboxysome shell protein CsoS1A
D: Major carboxysome shell protein CsoS1A
E: Major carboxysome shell protein CsoS1A
F: Major carboxysome shell protein CsoS1A
G: Major carboxysome shell protein CsoS1A
H: Major carboxysome shell protein CsoS1A
I: Major carboxysome shell protein CsoS1A
J: Major carboxysome shell protein CsoS1A
K: Major carboxysome shell protein CsoS1A
L: Major carboxysome shell protein CsoS1A
M: Major carboxysome shell protein CsoS1A
N: Major carboxysome shell protein CsoS1A
O: Major carboxysome shell protein CsoS1A
P: Major carboxysome shell protein CsoS1A
Q: Major carboxysome shell protein CsoS1A
R: Major carboxysome shell protein CsoS1A
S: Major carboxysome shell protein CsoS1A
T: Major carboxysome shell protein CsoS1A
U: Carboxysome shell vertex protein CsoS4A
X: Carboxysome assembly protein CsoS2B
Y: Carboxysome assembly protein CsoS2B
x 6


  • icosahedral 23 hexamer
  • 1.48 MDa, 126 ポリマー
分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)1,482,838126
ポリマ－1,482,838126
非ポリマー00
水0
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
point symmetry operation5
5


  • 登録構造と同一（異なる座標系）
  • icosahedral 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: I (正20面体型対称))

-
要素

#1: タンパク質
Major carboxysome shell protein CsoS1A


分子量: 9973.478 Da / 分子数: 18 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Halothiobacillus neapolitanus (紅色硫黄細菌)
遺伝子: csoS1A, csoS1, Hneap_0915 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P45689
#2: タンパク質 Carboxysome shell vertex protein CsoS4A


分子量: 8900.287 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Halothiobacillus neapolitanus (紅色硫黄細菌)
遺伝子: csoS4A, orfA, Hneap_0918 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: O85043
#3: タンパク質 Carboxysome assembly protein CsoS2B / Carboxysome assembly protein CsoS2-C


分子量: 29358.428 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Halothiobacillus neapolitanus (紅色硫黄細菌)
遺伝子: csoS2, Hneap_0920 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: O85041
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: Carboxysomal midi-shell:icosahedral assembly from CsoS4A/4B/1A/1B/1C/1D and CsoS2 C-terminal co-expression (T = 19)
タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Halothiobacillus neapolitanus (紅色硫黄細菌)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (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

-
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: SPOT SCAN
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1200 nm
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

CTF補正タイプ: NONE
3次元再構成解像度: 3.04 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 5119 / 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)

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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