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- PDB-9kzh: Cryo-EM structure of the RC complex from Rhodospirillum rubrum -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9kzh
タイトルCryo-EM structure of the RC complex from Rhodospirillum rubrum
要素
  • (Reaction center protein ...) x 2
  • Photoreaction center protein H
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN / light harvesting / photosynthesis / gene heterologous expression / Rhodospirillum rubrum
機能・相同性
機能・相同性情報


plasma membrane-derived chromatophore membrane / plasma membrane light-harvesting complex / bacteriochlorophyll binding / photosynthetic electron transport in photosystem II / photosynthesis, light reaction / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
Photosynthetic reaction centre, H subunit / Bacterial photosynthetic reaction centre, H-chain, C-terminal / Photosynthetic reaction centre, H subunit, N-terminal / PRC-barrel domain / Photosynthetic reaction centre, H subunit, N-terminal domain superfamily / Photosynthetic reaction centre, H-chain N-terminal region / Photosynthetic reaction centre, M subunit / PRC-barrel domain / PRC-barrel-like superfamily / Photosynthetic reaction centre, L subunit ...Photosynthetic reaction centre, H subunit / Bacterial photosynthetic reaction centre, H-chain, C-terminal / Photosynthetic reaction centre, H subunit, N-terminal / PRC-barrel domain / Photosynthetic reaction centre, H subunit, N-terminal domain superfamily / Photosynthetic reaction centre, H-chain N-terminal region / Photosynthetic reaction centre, M subunit / PRC-barrel domain / PRC-barrel-like superfamily / Photosynthetic reaction centre, L subunit / : / Photosynthetic reaction centre, L/M / Photosystem II protein D1/D2 superfamily / Photosynthetic reaction centre protein / Photosynthetic reaction center proteins signature.
類似検索 - ドメイン・相同性
Trans-Geranyl BACTERIOCHLOROPHYLL A / Trans-Geranyl BACTERIOPHEOPHYTIN A / Octadecane / CARDIOLIPIN / SPIRILLOXANTHIN / : / DI-PALMITOYL-3-SN-PHOSPHATIDYLETHANOLAMINE / Chem-PGV / Chem-RQ0 / UBIQUINONE-10 ...Trans-Geranyl BACTERIOCHLOROPHYLL A / Trans-Geranyl BACTERIOPHEOPHYTIN A / Octadecane / CARDIOLIPIN / SPIRILLOXANTHIN / : / DI-PALMITOYL-3-SN-PHOSPHATIDYLETHANOLAMINE / Chem-PGV / Chem-RQ0 / UBIQUINONE-10 / Reaction center protein L chain / Reaction center protein M chain / Photoreaction center protein H
類似検索 - 構成要素
生物種Rhodospirillum rubrum (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: 2.74 Å
データ登録者Wang, L. / Yu, L.-J.
資金援助 中国, 1件
組織認可番号国
Ministry of Science and Technology (MoST, China)2022YFC341800 中国
引用ジャーナル: Biochim Biophys Acta Bioenerg / 年: 2026
タイトル: Assembly, selectivity, and compatibility of bacterial photosynthetic complexes from divergent species detected in a chimeric strain.
著者: Lu Wang / Yi-Hao Yan / Guang-Lei Wang / Xing-Yu Yue / Chen-Hui Qi / Mei-Juan Zou / Zheng-Yu Wang-Otomo / Michael T Madigan / Yueyong Xin / Long-Jiang Yu /
要旨: Photosynthetic complexes comprising light-harvesting (LH) and reaction center (RC) components are essential for biological energy conversion in photosynthesis. Assembly of these multi-protein ...Photosynthetic complexes comprising light-harvesting (LH) and reaction center (RC) components are essential for biological energy conversion in photosynthesis. Assembly of these multi-protein structures is a topic of great interest, and assembly mechanisms appear to reflect the evolutionary diversity of the particular phototrophic organism. Here we constructed a photosynthetic chimera expressing the Roseiflexus castenholzii LH and Rhodospirillum rubrum RC complexes in a photocomplex-deficient Rsp. rubrum mutant, and spectroscopy confirmed LH expression with absorption maxima at 878 and 801 nm. The chimeric strain grew slower phototrophically than wildtype but faster than a strain containing only the RC, indicating partial energy transfer from LH to RC. Cryo-EM structural analysis revealed that the Rfl. castenholzii LH independently assembled into a closed ring of 15 αβ heterodimers lacking carotenoids, resulting in a blue-shifted Q transition, while the Rsp. rubrum RC formed a separate complex with an RC:LH ratio of ∼17:1 instead of a typical 1:1. Structural differences, including the absence of two Rfl. castenholzii-specific small proteins, likely precluded formation of a conjoined LH-RC in the chimeric strain. These results reveal that distinct photocomplex assembly strategies exist in phylogenetically divergent species and underscore the modularity and adaptability of photosynthetic complexes, offering insights for artificial photosystem design.
履歴
登録2024年12月10日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBC
改定 1.02026年2月18日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月18日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月18日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月18日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月18日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月18日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年2月18日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / 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
L: Reaction center protein L chain
M: Reaction center protein M chain
H: Photoreaction center protein H
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)123,65548
ポリマ－92,8713
非ポリマー30,78445
水00
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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Reaction center protein ... , 2種, 2分子 LM

#1: タンパク質 Reaction center protein L chain / Photosynthetic reaction center L subunit


分子量: 30660.688 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Rhodospirillum rubrum (バクテリア) / 参照: UniProt: P10717
#2: タンパク質 Reaction center protein M chain / Photosynthetic reaction center M subunit


分子量: 34234.547 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Rhodospirillum rubrum (バクテリア) / 参照: UniProt: P10718

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タンパク質 / 糖 , 2種, 2分子 H

#3: タンパク質 Photoreaction center protein H / Reaction center protein H chain


分子量: 27976.193 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Rhodospirillum rubrum (バクテリア) / 参照: UniProt: Q7M149
#8: 糖 ChemComp-LMT / DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE


タイプ: D-saccharide / 分子量: 510.615 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C24H46O11 / コメント: 可溶化剤*YM

-
非ポリマー , 10種, 44分子

#4: 化合物
ChemComp-07D / Trans-Geranyl BACTERIOCHLOROPHYLL A


分子量: 901.425 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C55H64MgN4O6 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#5: 化合物 ChemComp-08I / Trans-Geranyl BACTERIOPHEOPHYTIN A


分子量: 879.136 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C55H66N4O6 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#6: 化合物 ChemComp-U10 / UBIQUINONE-10 / Coenzyme Q10


分子量: 863.343 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C59H90O4 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#7: 化合物
ChemComp-PGV / (1R)-2-{[{[(2S)-2,3-DIHYDROXYPROPYL]OXY}(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(PALMITOYLOXY)METHYL]ETHYL (11E)-OCTADEC-11-ENOATE / PHOSPHATIDYLGLYCEROL / 2-VACCENOYL-1-PALMITOYL-SN-GLYCEROL-3-PHOSPHOGLYCEROL


分子量: 749.007 Da / 分子数: 20 / 由来タイプ: 合成 / 式: C40H77O10P / コメント: リン脂質*YM
#9: 化合物
ChemComp-8K6 / Octadecane / N-Octadecane


分子量: 254.494 Da / 分子数: 7 / 由来タイプ: 合成 / 式: C18H38
#10: 化合物
ChemComp-PEF / DI-PALMITOYL-3-SN-PHOSPHATIDYLETHANOLAMINE / 3-[AMINOETHYLPHOSPHORYL]-[1,2-DI-PALMITOYL]-SN-GLYCEROL


分子量: 691.959 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: C37H74NO8P / コメント: リン脂質*YM
#11: 化合物 ChemComp-FE / FE (III) ION


分子量: 55.845 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Fe / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#12: 化合物 ChemComp-CRT / SPIRILLOXANTHIN / RHODOVIOLASCIN


分子量: 596.925 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C42H60O2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#13: 化合物 ChemComp-RQ0 / 2-azanyl-5-[(2~{E},6~{E},8~{E},10~{E},12~{E},14~{E},18~{E},22~{E},26~{E},30~{E},34~{E})-3,7,11,15,19,23,27,31,35,39-decamethyltetraconta-2,6,8,10,12,14,18,22,26,30,34,38-dodecaenyl]-3-methoxy-6-methyl-cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione


分子量: 844.300 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C58H85NO3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#14: 化合物 ChemComp-CDL / CARDIOLIPIN / DIPHOSPHATIDYL GLYCEROL / BIS-(1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHO)-1',3'-SN-GLYCEROL


分子量: 1464.043 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C81H156O17P2 / コメント: リン脂質*YM

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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 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: 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: RC COMPLEX / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#3 / 由来: NATURAL
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Rhodospirillum rubrum (バクテリア)
由来(組換発現)生物種: Rhodospirillum rubrum (バクテリア)
緩衝液pH: 7.5
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: 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）: 2700 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 700 nm
撮影電子線照射量: 60.24 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)

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解析

EMソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.19.2_4158 / カテゴリ: モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING ONLY
3次元再構成解像度: 2.74 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 118603 / 対称性のタイプ: POINT
精密化最高解像度: 2.74 Å
立体化学のターゲット値: REAL-SPACE (WEIGHTED MAP SUM AT ATOM CENTERS)
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0058542
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.83411438
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d19.4753593
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0461109
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0051309

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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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