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万見
- PDB-9jov: Cryo-EM structure of the myxol-bound light-driven proton pumping ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9jov
タイトルCryo-EM structure of the myxol-bound light-driven proton pumping rhodopsin, NM-R1
要素Proteorhodopsin
キーワードMEMBRANE PROTEIN / proton pump rhodopsin RETINAL CELL-FREE SYNTHESIS Bacterial type rhodopsin
機能・相同性
機能・相同性情報


photoreceptor activity / phototransduction / membrane
類似検索 - 分子機能
Bacteriorhodopsin-like protein / Archaeal/bacterial/fungal rhodopsins / Bacteriorhodopsin-like protein
類似検索 - ドメイン・相同性
: / DODECANE / HEXADECANE / RETINAL / Proteorhodopsin
類似検索 - 構成要素
生物種Nonlabens marinus S1-08 (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Hosaka, T. / Shirouzu, M.
資金援助 日本, 1件
組織認可番号国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) 日本
引用ジャーナル: Nat Microbiol / 年: 2025
タイトル: Carotenoids bind rhodopsins and act as photocycle-accelerating pigments in marine Bacteroidota.
著者: Takayoshi Fujiwara / Toshiaki Hosaka / Masumi Hasegawa-Takano / Yosuke Nishimura / Kento Tominaga / Kaho Mori / Satoshi Nishino / Yuno Takahashi / Tomomi Uchikubo-Kamo / Kazuharu Hanada / ...著者: Takayoshi Fujiwara / Toshiaki Hosaka / Masumi Hasegawa-Takano / Yosuke Nishimura / Kento Tominaga / Kaho Mori / Satoshi Nishino / Yuno Takahashi / Tomomi Uchikubo-Kamo / Kazuharu Hanada / Takashi Maoka / Shinichi Takaichi / Keiichi Inoue / Mikako Shirouzu / Susumu Yoshizawa /
要旨: Microbial rhodopsins are photoreceptor proteins widely distributed in marine microorganisms that harness light energy and support marine ecosystems. While retinal is typically the sole chromophore in ...Microbial rhodopsins are photoreceptor proteins widely distributed in marine microorganisms that harness light energy and support marine ecosystems. While retinal is typically the sole chromophore in microbial rhodopsins, some proteorhodopsins, which are proton-pumping rhodopsins abundant in the ocean, use carotenoid antennae to transfer light energy to retinal. However, the mechanism by which carotenoids enhance rhodopsin functions remains unclear. Here, using the marine Bacteroidota isolate Nonlabens marinus S1-08, we reconstituted complexes of rhodopsins with the carotenoid myxol and detected energy transfer to retinal in both proteorhodopsin and chloride ion-pumping rhodopsin. Carotenoid binding facilitated light harvesting and accelerated the photocycle, thereby improving the light utilization efficiency of proteorhodopsin. Cryogenic electron microscopy structural analysis further revealed the molecular architecture of the carotenoid-rhodopsin complexes. The ability to bind carotenoids is conserved in rhodopsins of the marine-dominant phylum Bacteroidota, which are widely transcribed in the photic zone. These findings reveal how carotenoids enhance rhodopsin functions in marine Bacteroidota.
履歴
登録2024年9月25日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02025年7月30日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月30日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月30日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月30日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月30日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月30日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月30日Data content type: Mask / Part number: 1 / Data content type: Mask / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月30日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12026年2月18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 / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name / _em_admin.last_update
改定 1.12026年2月18日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Database references / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / EM metadata / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Data content type: EM metadata / EM metadata ...EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata
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 / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name / _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: Proteorhodopsin
B: Proteorhodopsin
C: Proteorhodopsin
D: Proteorhodopsin
E: Proteorhodopsin
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)154,46145
ポリマ－143,9395
非ポリマー10,52340
水1,62190
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数
identity operation1_5551

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要素

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タンパク質 , 1種, 5分子 ABCDE

#1: タンパク質
Proteorhodopsin / NM-R1


分子量: 28787.736 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Nonlabens marinus S1-08 (バクテリア)
遺伝子: NMS_0162 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: W8VZ92

-
非ポリマー , 5種, 130分子

#2: 化合物
ChemComp-RET / RETINAL


分子量: 284.436 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: C20H28O / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#3: 化合物
ChemComp-R16 / HEXADECANE


分子量: 226.441 Da / 分子数: 19 / 由来タイプ: 合成 / 式: C16H34 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#4: 化合物
ChemComp-D12 / DODECANE


分子量: 170.335 Da / 分子数: 11 / 由来タイプ: 合成 / 式: C12H26 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#5: 化合物
ChemComp-A1L4O / (3~{S},4~{Z},6~{E},8~{Z},10~{E},12~{E},14~{E},16~{E},18~{E},20~{E},22~{E},24~{E})-2,6,10,14,19,23-hexamethyl-25-[(4~{R})-2,6,6-trimethyl-4-oxidanyl-cyclohexen-1-yl]pentacosa-4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24-undecaene-2,3-diol


分子量: 584.871 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: C40H56O3
#6: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 90 / 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: NM-R1 / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Nonlabens marinus S1-08 (バクテリア)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌)
緩衝液pH: 7.2
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

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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）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm
撮影電子線照射量: 60.425 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)

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解析

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: 897953 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: AB INITIO MODEL
精密化解像度: 2.27→2.27 Å / Cor.coef. Fo:Fc: 0.812 / SU B: 3.906 / SU ML: 0.085 / ESU R: 0.175
立体化学のターゲット値: MAXIMUM LIKELIHOOD WITH PHASES
詳細: HYDROGENS HAVE BEEN USED IF PRESENT IN THE INPUT
Rfactor反射数%反射
Rwork0.30203 --
obs0.30203 184154 100 %
溶媒の処理溶媒モデル: PARAMETERS FOR MASK CACLULATION
原子変位パラメータBiso mean: 87.52 Å2
精密化ステップサイクル: 1 / 合計: 10041
拘束条件
Refine-IDタイプDev idealDev ideal target数
ELECTRON MICROSCOPYr_bond_refined_d0.0090.01210246
ELECTRON MICROSCOPYr_bond_other_d00.01610227
ELECTRON MICROSCOPYr_angle_refined_deg1.8781.79513771
ELECTRON MICROSCOPYr_angle_other_deg0.8221.71323360
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_1_deg5.07451145
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_2_deg8.455575
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_3_deg15.773101425
ELECTRON MICROSCOPYr_dihedral_angle_4_deg
ELECTRON MICROSCOPYr_chiral_restr0.10.21410
ELECTRON MICROSCOPYr_gen_planes_refined0.0110.0211645
ELECTRON MICROSCOPYr_gen_planes_other0.0090.022715
ELECTRON MICROSCOPYr_nbd_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_nbd_other
ELECTRON MICROSCOPYr_nbtor_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_nbtor_other
ELECTRON MICROSCOPYr_xyhbond_nbd_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_xyhbond_nbd_other
ELECTRON MICROSCOPYr_metal_ion_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_metal_ion_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_vdw_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_vdw_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_hbond_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_hbond_other
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_metal_ion_refined
ELECTRON MICROSCOPYr_symmetry_metal_ion_other
ELECTRON MICROSCOPYr_mcbond_it7.8927.7544595
ELECTRON MICROSCOPYr_mcbond_other7.897.7534595
ELECTRON MICROSCOPYr_mcangle_it10.59813.9435735
ELECTRON MICROSCOPYr_mcangle_other10.59713.9455736
ELECTRON MICROSCOPYr_scbond_it10.5829.4415651
ELECTRON MICROSCOPYr_scbond_other10.5819.4415652
ELECTRON MICROSCOPYr_scangle_it
ELECTRON MICROSCOPYr_scangle_other15.91616.8968037
ELECTRON MICROSCOPYr_long_range_B_refined19.59380.2411842
ELECTRON MICROSCOPYr_long_range_B_other19.59680.2611829
ELECTRON MICROSCOPYr_rigid_bond_restr
ELECTRON MICROSCOPYr_sphericity_free
ELECTRON MICROSCOPYr_sphericity_bonded
LS精密化 シェル解像度: 2.2→2.257 Å / Total num. of bins used: 20
Rfactor反射数%反射
Rfree0 0 -
Rwork0.794 13634 -
obs--100 %

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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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