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万見
- PDB-9au4: Cryo-EM structure of a photosystem I variant containing an unusua... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9au4
タイトルCryo-EM structure of a photosystem I variant containing an unusual plastoquinone derivative in its electron transfer chain
要素
  • (Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein ...) x 2
  • (Photosystem I reaction center subunit ...) x 8
  • Photosystem I iron-sulfur center
キーワードPHOTOSYNTHESIS / cyanobacteria / photosystem I / MenB / phylloquinone / plastoquinone / benzoquinone / naphthoquinone / redox potential
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 / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / electron transfer activity / oxidoreductase activity ...photosystem I reaction center / photosystem I / photosynthetic electron transport in photosystem I / photosystem I / chlorophyll binding / plasma membrane-derived thylakoid membrane / photosynthesis / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / electron transfer activity / oxidoreductase activity / magnesium ion binding / metal ion binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
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 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 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,beta-carotene-4,4'-dione / : / BETA-CAROTENE / CHLOROPHYLL A / DIGALACTOSYL DIACYL GLYCEROL (DGDG) / beta,beta-caroten-4-one / (3'R)-3'-hydroxy-beta,beta-caroten-4-one / 1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE / 1,2-DISTEAROYL-MONOGALACTOSYL-DIGLYCERIDE / IRON/SULFUR CLUSTER ...beta,beta-carotene-4,4'-dione / : / BETA-CAROTENE / CHLOROPHYLL A / DIGALACTOSYL DIACYL GLYCEROL (DGDG) / beta,beta-caroten-4-one / (3'R)-3'-hydroxy-beta,beta-caroten-4-one / 1,2-DIPALMITOYL-PHOSPHATIDYL-GLYCEROLE / 1,2-DISTEAROYL-MONOGALACTOSYL-DIGLYCERIDE / IRON/SULFUR CLUSTER / Chem-SQD / Chem-ZEX / Photosystem I reaction center subunit IV / Photosystem I reaction center subunit II / Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein A1 / Photosystem I reaction center subunit III / Photosystem I iron-sulfur center / Photosystem I reaction center subunit XI / Photosystem I reaction center subunit XII / Photosystem I reaction center subunit PsaK 2 / Photosystem I reaction center subunit IX / Photosystem I reaction center subunit VIII
類似検索 - 構成要素
生物種Synechocystis sp. PCC 6803 (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: 2.03 Å
データ登録者Gisriel, C.J. / Vasily, K. / Iwig, D.F. / Russell, B.P. / Vinyard, D.J. / Golbeck, J.H. / Brudvig, G.W. / Lakshmi, K.V.
資金援助 米国, 5件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)K99GM140174 米国
Department of Energy (DOE, United States)DE-FG02-07ER15903 米国
Department of Energy (DOE, United States)DE-SC0010575 米国
Department of Energy (DOE, United States)DE-FG02-05ER15646 米国
Department of Energy (DOE, United States)DE-SC0020119 米国
引用ジャーナル: Sci Adv / 年: 2024
タイトル: Cryo-EM structure of a photosystem I variant containing an unusual plastoquinone derivative in its electron transfer chain.
著者: Christopher J Gisriel / Vasily Kurashov / David F Iwig / Brandon P Russell / David J Vinyard / Gary W Brudvig / John H Golbeck / K V Lakshmi /
要旨: Photosystem I (PS I) is a light-driven oxidoreductase responsible for converting photons into chemical bond energy. Its application for renewable energy was revolutionized by the creation of the MenB ...Photosystem I (PS I) is a light-driven oxidoreductase responsible for converting photons into chemical bond energy. Its application for renewable energy was revolutionized by the creation of the MenB deletion (Δ) variant in the cyanobacterium sp. PCC 6803, in which phylloquinone is replaced by plastoquinone-9 with a low binding affinity. This permits its exchange with exogenous quinones covalently coupled to dihydrogen catalysts that bind with high affinity, thereby converting PS I into a stable solar fuel catalyst. Here, we reveal the 2.03-Å-resolution cryo-EM structure of a recent MenB variant of PS I. The quinones and their binding environment are analyzed in the context of previous biophysical data, thereby enabling a protocol to solve future PS I hybrids and constructs from this genetically tractable cyanobacterium.
履歴
登録2024年2月28日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02024年12月25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
G: Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein A1
H: Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein A2
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 2
U: Photosystem I reaction center subunit XI
V: Photosystem I reaction center subunit XII
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 2
l: Photosystem I reaction center subunit XI
m: Photosystem I reaction center subunit XII
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 2
L: Photosystem I reaction center subunit XI
M: Photosystem I reaction center subunit XII
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)1,077,744435
ポリマ－760,59833
非ポリマー317,147402
水16,376909
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

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

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


分子量: 83036.398 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
参照: UniProt: P29254, photosystem I
#2: タンパク質 Photosystem I P700 chlorophyll a apoprotein A2


分子量: 81298.453 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
参照: photosystem I

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タンパク質 , 1種, 3分子 NcC

#3: タンパク質 Photosystem I iron-sulfur center / 9 kDa polypeptide / PSI-C / Photosystem I subunit VII / PsaC


分子量: 8837.261 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
参照: UniProt: P32422, photosystem I

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Photosystem I reaction center subunit ... , 8種, 24分子 OdDPeEQfFRiISjJTkKUlLVmM

#4: タンパク質 Photosystem I reaction center subunit II / Photosystem I 16 kDa polypeptide / PSI-D


分子量: 15663.749 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
参照: UniProt: P19569
#5: タンパク質 Photosystem I reaction center subunit IV / Photosystem I 8.1 kDa protein / p30 protein


分子量: 8154.086 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
参照: UniProt: P12975
#6: タンパク質 Photosystem I reaction center subunit III / PSI-F


分子量: 18267.082 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
参照: UniProt: P29256
#7: タンパク質・ペプチド Photosystem I reaction center subunit VIII


分子量: 4414.148 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
参照: UniProt: Q55330
#8: タンパク質・ペプチド Photosystem I reaction center subunit IX


分子量: 4535.415 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
参照: UniProt: Q55329
#9: タンパク質 Photosystem I reaction center subunit PsaK 2 / Photosystem I subunit X 2


分子量: 9312.122 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
参照: UniProt: P74564
#10: タンパク質 Photosystem I reaction center subunit XI / PSI subunit V / PSI-L


分子量: 16631.795 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
参照: UniProt: P37277
#11: タンパク質・ペプチド Photosystem I reaction center subunit XII / PSI-M


分子量: 3382.063 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
参照: UniProt: P72986

-
糖 , 2種, 6分子

#25: 糖 ChemComp-DGD / DIGALACTOSYL DIACYL GLYCEROL (DGDG)


タイプ: saccharide / 分子量: 949.299 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C51H96O15
#26: 糖 ChemComp-LMT / DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE / ドデシルβ-D-マルトシド


タイプ: D-saccharide / 分子量: 510.615 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C24H46O11 / コメント: 可溶化剤*YM

-
非ポリマー , 14種, 1305分子

#12: 化合物...
ChemComp-CLA / CHLOROPHYLL A


分子量: 893.489 Da / 分子数: 282 / 由来タイプ: 合成 / 式: C55H72MgN4O5
#13: 化合物
ChemComp-A1AGD / 2,3-dimethyl-5-[(2E,7R,11R)-3,7,11,15-tetramethylhexadec-2-en-1-yl]cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione


分子量: 414.664 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 合成 / 式: C28H46O2
#14: 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 / 式: Fe4S4
#15: 化合物...
ChemComp-BCR / BETA-CAROTENE / 9,13-cis-β-カロテン


分子量: 536.873 Da / 分子数: 45 / 由来タイプ: 合成 / 式: C40H56
#16: 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: 12 / 由来タイプ: 合成 / 式: C38H75O10P / コメント: リン脂質*YM
#17: 化合物
ChemComp-LMG / 1,2-DISTEAROYL-MONOGALACTOSYL-DIGLYCERIDE


分子量: 787.158 Da / 分子数: 9 / 由来タイプ: 合成 / 式: C45H86O10
#18: 化合物 ChemComp-45D / beta,beta-carotene-4,4'-dione / Isomer of Canthaxanthin / カンタキサンチン


分子量: 564.840 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C40H52O2
#19: 化合物 ChemComp-CL / CHLORIDE ION / クロリド


分子量: 35.453 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: Cl
#20: 化合物
ChemComp-ECH / beta,beta-caroten-4-one / echinenone / (9′Z)-β-エキネノン


分子量: 550.856 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 合成 / 式: C40H54O
#21: 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: 6 / 由来タイプ: 合成 / 式: Ca
#22: 化合物 ChemComp-EQ3 / (3'R)-3'-hydroxy-beta,beta-caroten-4-one / 3'-Hydroxyechinenone / 3'-OH-Echinenone / 3′-ヒドロキシエキネノン


分子量: 566.856 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C40H54O2
#23: 化合物
ChemComp-ZEX / (1R,2S)-4-{(1E,3E,5E,7E,9E,11E,13E,15E,17E)-18-[(4S)-4-hydroxy-2,6,6-trimethylcyclohex-1-en-1-yl]-3,7,12,16-tetramethyloctadeca-1,3,5,7,9,11,13,15,17-nonaen-1-yl}-2,5,5-trimethylcyclohex-3-en-1-ol


分子量: 568.871 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 合成 / 式: C40H56O2
#24: 化合物
ChemComp-SQD / 1,2-DI-O-ACYL-3-O-[6-DEOXY-6-SULFO-ALPHA-D-GLUCOPYRANOSYL]-SN-GLYCEROL / SULFOQUINOVOSYLDIACYLGLYCEROL / (2S)-1-O,2-O-ジパルミトイル-3-O-(6-スルホ-6-デオキシ-α-D-グルコピラノシル)グリセロ-ル


分子量: 795.116 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 合成 / 式: C41H78O12S
#27: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 909 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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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: MenB Photosystem I / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#11 / 由来: NATURAL
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
緩衝液pH: 8.3
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: 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）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm
撮影電子線照射量: 40.2 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: 2.03 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 375816 / 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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