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万見
- PDB-9es8: Cryo-EM structure of Spinacia oleracea cytochrome b6f with decylp... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9es8
タイトルCryo-EM structure of Spinacia oleracea cytochrome b6f with decylplastoquinone bound at plastoquionol reduction site
要素
  • (Cytochrome b6-f complex subunit ...) x 5
  • Cytochrome b6
  • Cytochrome b6-f complex iron-sulfur subunit, chloroplastic
  • Cytochrome f
  • Thylakoid soluble phosphoprotein
キーワードOXIDOREDUCTASE / b6f complex / photosynthesis / membrane protein / electron transport / proton transport / quinone catalysis / water channels
機能・相同性
機能・相同性情報


PSII associated light-harvesting complex II binding / chloroplast photosystem I binding / chloroplast photosystem II binding / cytochrome b6f complex / plastoquinol-plastocyanin reductase / plastoquinol--plastocyanin reductase activity / : / thylakoid membrane / cytochrome complex assembly / photosynthetic electron transport chain ...PSII associated light-harvesting complex II binding / chloroplast photosystem I binding / chloroplast photosystem II binding / cytochrome b6f complex / plastoquinol-plastocyanin reductase / plastoquinol--plastocyanin reductase activity / : / thylakoid membrane / cytochrome complex assembly / photosynthetic electron transport chain / chloroplast thylakoid membrane / : / response to light stimulus / photosynthesis / chloroplast / respiratory electron transport chain / 2 iron, 2 sulfur cluster binding / electron transfer activity / oxidoreductase activity / iron ion binding / lipid binding / heme binding / metal ion binding / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Thylakoid soluble phosphoprotein TSP9 / Thylakoid soluble phosphoprotein TSP9 superfamily / Thylakoid soluble phosphoprotein TSP9 / : / Cytochrome B6-F complex subunit VI (PetL) / Cytochrome b6-f complex subunit 6 / Cytochrome b6-f complex iron-sulfur subunit / Cytochrome b6/f complex, subunit 5 / Cytochrome b6-f complex, subunit 8 / Cytochrome b6/f complex, subunit IV ...Thylakoid soluble phosphoprotein TSP9 / Thylakoid soluble phosphoprotein TSP9 superfamily / Thylakoid soluble phosphoprotein TSP9 / : / Cytochrome B6-F complex subunit VI (PetL) / Cytochrome b6-f complex subunit 6 / Cytochrome b6-f complex iron-sulfur subunit / Cytochrome b6/f complex, subunit 5 / Cytochrome b6-f complex, subunit 8 / Cytochrome b6/f complex, subunit IV / PetM of cytochrome b6/f complex subunit 7 / Cytochrome b6, PetB / Cytochrome b6/f complex, subunit 5 superfamily / Cytochrome b6-f complex, subunit 8 superfamily / Cytochrome B6-F complex subunit 5 / PetN / PetM family of cytochrome b6f complex subunit 7 / Cytochrome f transmembrane anchor / Cytochrome f / Cytochrome f large domain / Cytochrome f large domain superfamily / Apocytochrome F, C-terminal / Apocytochrome F, N-terminal / Cytochrome f family profile. / : / : / Cytochrome b/b6, C-terminal / Cytochrome b(C-terminal)/b6/petD / Cytochrome b/b6 C-terminal region profile. / Cytochrome b/b6, C-terminal domain superfamily / Cytochrome b/b6/petB / Rieske iron-sulphur protein, C-terminal / Rudiment single hybrid motif / Cytochrome b/b6, N-terminal / Cytochrome b/b6-like domain superfamily / Cytochrome b/b6 N-terminal region profile. / Di-haem cytochrome, transmembrane / Rieske iron-sulphur protein / Rieske [2Fe-2S] domain / Rieske [2Fe-2S] iron-sulphur domain / Rieske [2Fe-2S] iron-sulfur domain profile. / Rieske [2Fe-2S] iron-sulphur domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
: / BETA-CAROTENE / CHLOROPHYLL A / FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER / HEME C / PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / 1,2-DISTEAROYL-MONOGALACTOSYL-DIGLYCERIDE / Chem-SQD / Uncharacterized protein LOC110795548 / Cytochrome b6 ...: / BETA-CAROTENE / CHLOROPHYLL A / FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER / HEME C / PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / 1,2-DISTEAROYL-MONOGALACTOSYL-DIGLYCERIDE / Chem-SQD / Uncharacterized protein LOC110795548 / Cytochrome b6 / Cytochrome b6-f complex subunit 4 / Cytochrome b6-f complex iron-sulfur subunit, chloroplastic / Cytochrome f / Cytochrome b6-f complex subunit 8 / Cytochrome b6-f complex subunit 5 / Thylakoid soluble phosphoprotein / Cytochrome b6-f complex subunit 6
類似検索 - 構成要素
生物種Spinacia oleracea (ホウレンソウ)
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: 2.24 Å
データ登録者Pietras, R. / Pintscher, S. / Mielecki, B. / Szwalec, M. / Wojcik-Augustyn, A. / Indyka, P. / Rawski, M. / Koziej, L. / Jaciuk, M. / Wazny, G. ...Pietras, R. / Pintscher, S. / Mielecki, B. / Szwalec, M. / Wojcik-Augustyn, A. / Indyka, P. / Rawski, M. / Koziej, L. / Jaciuk, M. / Wazny, G. / Glatt, S. / Osyczka, A.
資金援助 ポーランド, 3件
組織認可番号国
Foundation for Polish SciencePOIR.04.04.00-00-5B54/17-00 ポーランド
Foundation for Polish ScienceTEAM TECH CORE FACILITY/2017-4/6 ポーランド
Polish National Science Centre2022/47/B/NZ1/03308 ポーランド
引用ジャーナル: Nat Plants / 年: 2024
タイトル: Molecular basis of plastoquinone reduction in plant cytochrome bf.
著者: Sebastian Pintscher / Rafał Pietras / Bohun Mielecki / Mateusz Szwalec / Anna Wójcik-Augustyn / Paulina Indyka / Michał Rawski / Łukasz Koziej / Marcin Jaciuk / Grzegorz Ważny / ...著者: Sebastian Pintscher / Rafał Pietras / Bohun Mielecki / Mateusz Szwalec / Anna Wójcik-Augustyn / Paulina Indyka / Michał Rawski / Łukasz Koziej / Marcin Jaciuk / Grzegorz Ważny / Sebastian Glatt / Artur Osyczka /
要旨: A multi-subunit enzyme, cytochrome bf (cytbf), provides the crucial link between photosystems I and II in the photosynthetic membranes of higher plants, transferring electrons between plastoquinone ...A multi-subunit enzyme, cytochrome bf (cytbf), provides the crucial link between photosystems I and II in the photosynthetic membranes of higher plants, transferring electrons between plastoquinone (PQ) and plastocyanin. The atomic structure of cytbf is known, but its detailed catalytic mechanism remains elusive. Here we present cryogenic electron microscopy structures of spinach cytbf at 1.9 Å and 2.2 Å resolution, revealing an unexpected orientation of the substrate PQ in the haem ligand niche that forms the PQ reduction site (Q). PQ, unlike Q inhibitors, is not in direct contact with the haem. Instead, a water molecule is coordinated by one of the carbonyl groups of PQ and can act as the immediate proton donor for PQ. In addition, we identify water channels that connect Q with the aqueous exterior of the enzyme, suggesting that the binding of PQ in Q displaces water through these channels. The structures confirm large movements of the head domain of the iron-sulfur protein (ISP-HD) towards and away from the plastoquinol oxidation site (Q) and define the unique position of ISP-HD when a Q inhibitor (2,5-dibromo-3-methyl-6-isopropylbenzoquinone) is bound. This work identifies key conformational states of cytbf, highlights fundamental differences between substrates and inhibitors and proposes a quinone-water exchange mechanism.
履歴
登録2024年3月25日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02024年10月16日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年11月20日Group: Data collection / カテゴリ: em_admin / Item: _em_admin.last_update
改定 1.22024年11月27日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID / _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: Cytochrome b6
B: Cytochrome b6-f complex subunit 4
C: Cytochrome f
D: Cytochrome b6-f complex iron-sulfur subunit, chloroplastic
E: Cytochrome b6-f complex subunit 6
F: Cytochrome b6-f complex subunit 7
G: Cytochrome b6-f complex subunit 5
H: Cytochrome b6-f complex subunit 8
I: Cytochrome b6
J: Cytochrome b6-f complex subunit 4
K: Cytochrome f
L: Cytochrome b6-f complex iron-sulfur subunit, chloroplastic
M: Cytochrome b6-f complex subunit 6
N: Cytochrome b6-f complex subunit 7
O: Cytochrome b6-f complex subunit 5
P: Cytochrome b6-f complex subunit 8
Q: Thylakoid soluble phosphoprotein
R: Thylakoid soluble phosphoprotein
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)285,26342
ポリマ－271,40718
非ポリマー13,85624
水3,855214
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_5551
Buried area81520 Å2
ΔGint-858 kcal/mol
Surface area85360 Å2
手法PISA

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要素

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タンパク質 , 4種, 8分子 AICKDLQR

#1: タンパク質 Cytochrome b6


分子量: 24186.504 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Spinacia oleracea (ホウレンソウ) / 器官: leaf / 参照: UniProt: P00165
#3: タンパク質 Cytochrome f


分子量: 35355.664 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Spinacia oleracea (ホウレンソウ) / 器官: leaf / 参照: UniProt: P16013
#4: タンパク質 Cytochrome b6-f complex iron-sulfur subunit, chloroplastic / Plastohydroquinone:plastocyanin oxidoreductase iron-sulfur protein / Rieske iron-sulfur protein / ISP / RISP


分子量: 24347.898 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Spinacia oleracea (ホウレンソウ) / 器官: leaf
参照: UniProt: P08980, plastoquinol-plastocyanin reductase
#9: タンパク質 Thylakoid soluble phosphoprotein


分子量: 10608.004 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Spinacia oleracea (ホウレンソウ) / 器官: leaf / 参照: UniProt: Q8GT36

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Cytochrome b6-f complex subunit ... , 5種, 10分子 BJEMFNGOHP

#2: タンパク質 Cytochrome b6-f complex subunit 4 / 17 kDa polypeptide


分子量: 17456.662 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Spinacia oleracea (ホウレンソウ) / 器官: leaf / 参照: UniProt: P00166
#5: タンパク質・ペプチド Cytochrome b6-f complex subunit 6 / Cytochrome b6-f complex subunit PetL / Cytochrome b6-f complex subunit VI


分子量: 3452.200 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Spinacia oleracea (ホウレンソウ) / 器官: leaf / 参照: UniProt: Q9M3L0
#6: タンパク質 Cytochrome b6-f complex subunit 7 / Cytochrome b6-f complex subunit PetM / Cytochrome b6-f complex subunit VII


分子量: 12953.800 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Spinacia oleracea (ホウレンソウ) / 器官: leaf / 参照: UniProt: A0A9R0IV89
#7: タンパク質・ペプチド Cytochrome b6-f complex subunit 5 / Cytochrome b6-f complex subunit PetG / Cytochrome b6-f complex subunit V


分子量: 4171.985 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Spinacia oleracea (ホウレンソウ) / 器官: leaf / 参照: UniProt: P69461
#8: タンパク質・ペプチド Cytochrome b6-f complex subunit 8 / Cytochrome b6-f complex subunit PetN / Cytochrome b6-f complex subunit VIII


分子量: 3170.809 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Spinacia oleracea (ホウレンソウ) / 器官: leaf / 参照: UniProt: P61045

-
非ポリマー , 10種, 238分子

#10: 化合物
ChemComp-HEM / PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE / HEME


分子量: 616.487 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C34H32FeN4O4 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#11: 化合物
ChemComp-HEC / HEME C


分子量: 618.503 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C34H34FeN4O4 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#12: 化合物 ChemComp-A1H65 / Decylplastoquinone / 5-decyl-2,3-dimethyl-cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione


分子量: 276.414 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C18H28O2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#13: 化合物 ChemComp-LMG / 1,2-DISTEAROYL-MONOGALACTOSYL-DIGLYCERIDE


分子量: 787.158 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C45H86O10 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#14: 化合物 ChemComp-CLA / CHLOROPHYLL A


分子量: 893.489 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C55H72MgN4O5 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#15: 化合物
ChemComp-UMQ / UNDECYL-MALTOSIDE / UNDECYL-BETA-D-MALTOPYRANOSIDE / ウンデシルβ-マルトシド


分子量: 496.589 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C23H44O11 / コメント: 可溶化剤*YM
#16: 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: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C41H78O12S / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#17: 化合物 ChemComp-FES / FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER


分子量: 175.820 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Fe2S2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#18: 化合物 ChemComp-BCR / BETA-CAROTENE / 9,13-cis-β-カロテン


分子量: 536.873 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C40H56 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#19: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 214 / 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: cytochrome b6f complex with decylplastoquinol bound at quinone reduction site
タイプ: COMPLEX
詳細: cytochrome b6f complex incubated with reduced decyplastoquinone was mixed with plastocyanin and vitrified during turnover
Entity ID: #1-#9 / 由来: NATURAL
分子量値: 0.22 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Spinacia oleracea (ホウレンソウ) / 器官: leaf
緩衝液pH: 7 / 詳細: final concentration of plastocyanin was 0.34 mM
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
150 mMHEPESC8H18N2O4S1
250 mMsodium chlorideNaCl1
31 mMn-undecyl beta-maltosideC23H44O111
40.5 mMdecylplastoquinoneC18H28O21
50.4 mMdecylplastoquinonolC18H30O21
626 mMdimethyl sulfoxideC2H6OS1
714.5 mMethanolC2H5OH1
試料濃度: 5.5 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: final concentration of cytochrome b6f dimers: 25uM
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 R2/1
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: 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 / 倍率（公称値）: 105000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2100 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 900 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm
試料ホルダ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 40.7 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 4613
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
画像スキャン横: 5760 / 縦: 4092

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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
1cryoSPARC4.4.0粒子像選択
2EPU2.10.0.1941REL画像取得
4cryoSPARC4.4.0CTF補正
7UCSF ChimeraX1.7モデルフィッティング
9Coot0.9.8モデル精密化
10PHENIX1.20.1-4487モデル精密化
11cryoSPARC4.4.0初期オイラー角割当
13cryoSPARC4.4.0分類
14cryoSPARC4.4.0３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 5580000 / 詳細: template picker, TOPAZ
対称性点対称性: C2 (2回回転対称)
3次元再構成解像度: 2.24 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 482950 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL
原子モデル構築PDB-ID: 7ZYV

7zyv


Accession code: 7ZYV / Source name: PDB / タイプ: experimental model
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00216568
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.45222656
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d11.7055914
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.042528
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0042778

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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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