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- EMDB-41435: Central rod disk in C1 symmetry of high-resolution phycobilisome ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-41435
タイトルCentral rod disk in C1 symmetry of high-resolution phycobilisome quenched by OCP (local refinement)
マップデータsharpened map
試料
  • 複合体: Complex of phycobilisome from Synechocystis PCC 6803 bound to OCP
    • タンパク質・ペプチド: C-phycocyanin alpha subunit
    • タンパク質・ペプチド: C-phycocyanin beta subunit
    • タンパク質・ペプチド: Phycobilisome 32.1 kDa linker polypeptide, phycocyanin-associated, rod 1
    • タンパク質・ペプチド: Phycobilisome 32.1 kDa linker polypeptide, phycocyanin-associated, rod 2
  • リガンド: PHYCOCYANOBILINフィコシアノビリン
  • リガンド: water水
キーワードComplex / light harvesting / pigment (顔料) / PHOTOSYNTHESIS (光合成)
機能・相同性
機能・相同性情報


フィコビリソーム / plasma membrane-derived thylakoid membrane / 光合成
類似検索 - 分子機能
Phycobilisome linker protein / Phycobilisome linker domain / Phycobilisome linker domain superfamily / Phycobilisome Linker polypeptide / Phycobilisome (PBS) linker domain profile. / Phycocyanin, alpha subunit / Phycocyanin, beta subunit / CpcD-like domain / CpcD/allophycocyanin linker domain / CpcD-like domain profile. ...Phycobilisome linker protein / Phycobilisome linker domain / Phycobilisome linker domain superfamily / Phycobilisome Linker polypeptide / Phycobilisome (PBS) linker domain profile. / Phycocyanin, alpha subunit / Phycocyanin, beta subunit / CpcD-like domain / CpcD/allophycocyanin linker domain / CpcD-like domain profile. / CpcD/allophycocyanin linker domain / Phycobilisome, alpha/beta subunit / Phycobilisome, alpha/beta subunit superfamily / Phycobilisome protein / Globin-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Phycobilisome 32.1 kDa linker polypeptide, phycocyanin-associated, rod 1 / Phycobilisome 32.1 kDa linker polypeptide, phycocyanin-associated, rod 2 / C-phycocyanin beta subunit / C-phycocyanin alpha subunit
類似検索 - 構成要素
生物種Synechocystis sp. (strain PCC 6803 / Kazusa) (バクテリア) / Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 1.87 Å
データ登録者Sauer PV / Sutter M / Cupellini L / Kirst H / Kerfeld CA
資金援助European Union, 米国, チェコ, 4件
OrganizationGrant number国
European Research Council (ERC)Grant ERC-AdG 786714 (LIFETimeS)European Union
Department of Energy (DOE, United States)DE-SC0020606 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM127018 米国
Czech Science Foundation19-28323X チェコ
引用ジャーナル: Sci Adv / 年: 2024
タイトル: Structural and quantum chemical basis for OCP-mediated quenching of phycobilisomes.
著者: Paul V Sauer / Lorenzo Cupellini / Markus Sutter / Mattia Bondanza / María Agustina Domínguez Martin / Henning Kirst / David Bína / Adrian Fujiet Koh / Abhay Kotecha / Basil J Greber / Eva ...著者: Paul V Sauer / Lorenzo Cupellini / Markus Sutter / Mattia Bondanza / María Agustina Domínguez Martin / Henning Kirst / David Bína / Adrian Fujiet Koh / Abhay Kotecha / Basil J Greber / Eva Nogales / Tomáš Polívka / Benedetta Mennucci / Cheryl A Kerfeld /
要旨: Cyanobacteria use large antenna complexes called phycobilisomes (PBSs) for light harvesting. However, intense light triggers non-photochemical quenching, where the orange carotenoid protein (OCP) ...Cyanobacteria use large antenna complexes called phycobilisomes (PBSs) for light harvesting. However, intense light triggers non-photochemical quenching, where the orange carotenoid protein (OCP) binds to PBS, dissipating excess energy as heat. The mechanism of efficiently transferring energy from phycocyanobilins in PBS to canthaxanthin in OCP remains insufficiently understood. Using cryo-electron microscopy, we unveiled the OCP-PBS complex structure at 1.6- to 2.1-angstrom resolution, showcasing its inherent flexibility. Using multiscale quantum chemistry, we disclosed the quenching mechanism. Identifying key protein residues, we clarified how canthaxanthin's transition dipole moment in its lowest-energy dark state becomes large enough for efficient energy transfer from phycocyanobilins. Our energy transfer model offers a detailed understanding of the atomic determinants of light harvesting regulation and antenna architecture in cyanobacteria.
履歴
登録2023年8月2日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年4月17日-
マップ公開2024年4月17日-
更新2024年4月17日-
現状2024年4月17日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_41435.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_41435.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 512 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈sharpened map
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.727 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.9
最小 - 最大-1.9368988 - 6.1818624
平均 (標準偏差)-0.0016214112 (±0.11562173)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ512512512
Spacing512512512
セルA=B=C: 372.224 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_41435_msk_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: refined map

ファイルemd_41435_additional_1.map
注釈refined map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_41435_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_41435_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Complex of phycobilisome from Synechocystis PCC 6803 bound to OCP

全体名称: Complex of phycobilisome from Synechocystis PCC 6803 bound to OCP
要素
  • 複合体: Complex of phycobilisome from Synechocystis PCC 6803 bound to OCP
    • タンパク質・ペプチド: C-phycocyanin alpha subunit
    • タンパク質・ペプチド: C-phycocyanin beta subunit
    • タンパク質・ペプチド: Phycobilisome 32.1 kDa linker polypeptide, phycocyanin-associated, rod 1
    • タンパク質・ペプチド: Phycobilisome 32.1 kDa linker polypeptide, phycocyanin-associated, rod 2
  • リガンド: PHYCOCYANOBILINフィコシアノビリン
  • リガンド: water水

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超分子 #1: Complex of phycobilisome from Synechocystis PCC 6803 bound to OCP

超分子名称: Complex of phycobilisome from Synechocystis PCC 6803 bound to OCP
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. (strain PCC 6803 / Kazusa) (バクテリア)

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分子 #1: C-phycocyanin alpha subunit

分子名称: C-phycocyanin alpha subunit / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
分子量理論値: 17.602529 KDa
配列文字列:
MKTPLTEAVS TADSQGRFLS STELQIAFGR LRQANAGLQA AKALTDNAQS LVNGAAQAVY NKFPYTTQTQ GNNFAADQRG KDKCARDIG YYLRIVTYCL VAGGTGPLDE YLIAGIDEIN RTFDLSPSWY VEALKYIKAN HGLSGDARDE ANSYLDYAIN A LS

UniProtKB: C-phycocyanin alpha subunit

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分子 #2: C-phycocyanin beta subunit

分子名称: C-phycocyanin beta subunit / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 6 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
分子量理論値: 18.156451 KDa
配列文字列:
MFDVFTRVVS QADARGEYLS GSQLDALSAT VAEGNKRIDS VNRITGNASA IVSNAARALF AEQPQLIQPG G(MEN)AYTS RRM AACLRDMEII LRYVTYATFT GDASVLEDRC LNGLRETYVA LGVPGASVAA GVQKMKEAAL DIVNDPNGIT RGDCSAI VA EIAGYFDRAA AAVA

UniProtKB: C-phycocyanin beta subunit

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分子 #3: Phycobilisome 32.1 kDa linker polypeptide, phycocyanin-associated...

分子名称: Phycobilisome 32.1 kDa linker polypeptide, phycocyanin-associated, rod 1
タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
分子量理論値: 32.558607 KDa
配列文字列: MAITTAASRL GVAPYNESRP VELRPDFSLD DAKMVIRAVY RQVLGNDYIM DSERLKGAES LLTNGSISVR EFVRTVAKSE LYKKKFLYN NFQTRVIELN YKHLLGRAPF SEDEVIFHLD LYENQGFDAD IDSYIDSVEY QENFGENIVP YYRFNNQVGD R TVGFTRMF ...文字列:
MAITTAASRL GVAPYNESRP VELRPDFSLD DAKMVIRAVY RQVLGNDYIM DSERLKGAES LLTNGSISVR EFVRTVAKSE LYKKKFLYN NFQTRVIELN YKHLLGRAPF SEDEVIFHLD LYENQGFDAD IDSYIDSVEY QENFGENIVP YYRFNNQVGD R TVGFTRMF RLYRGYANSD RSQLERSSSR LATELGQNTV SAIVGPSGSN AGWAYRPSRA GNTPAKALGG TVPFGQASKL FR VEITAIS APGYPKVRRS NKAVIVPFEQ LNQTLQQINR LGGKVASITP ASLS

UniProtKB: Phycobilisome 32.1 kDa linker polypeptide, phycocyanin-associated, rod 1

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分子 #4: Phycobilisome 32.1 kDa linker polypeptide, phycocyanin-associated...

分子名称: Phycobilisome 32.1 kDa linker polypeptide, phycocyanin-associated, rod 2
タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
分子量理論値: 30.836346 KDa
配列文字列: MTSLVSAQRL GIVAVDEAIP LELRSRSTEE EVDAVILAVY RQVLGNDHLM SQERLTSAES LLRGREISVR DFVRAVALSE VYRQKFFHS NPQNRFIELN YKHLLGRAPY DQSEIAFHTD LYHQGGYEAE INSYIDSVEY TENFGDWVVP YFRGFATQRN Q KTVGFSRS ...文字列:
MTSLVSAQRL GIVAVDEAIP LELRSRSTEE EVDAVILAVY RQVLGNDHLM SQERLTSAES LLRGREISVR DFVRAVALSE VYRQKFFHS NPQNRFIELN YKHLLGRAPY DQSEIAFHTD LYHQGGYEAE INSYIDSVEY TENFGDWVVP YFRGFATQRN Q KTVGFSRS FQVYRGYATS DRSQGNGSRS RLTRELARNT ASPVYAGSTA ESLRGTSAGS RNQMYRLQVI QGAAPGRGTR VR RGKAEYL VSYDNLSAKL QQINRQGDTV TMISLA

UniProtKB: Phycobilisome 32.1 kDa linker polypeptide, phycocyanin-associated, rod 2

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分子 #5: PHYCOCYANOBILIN

分子名称: PHYCOCYANOBILIN / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 18 / 式: CYC
分子量理論値: 588.694 Da
Chemical component information

ChemComp-CYC:
PHYCOCYANOBILIN / フィコシアノビリン

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分子 #6: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1933 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER / 水

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度3.8 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: Manual blotting.

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.4 µm
試料ステージホルダー冷却材: NITROGEN
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
平均電子線量: 40.0 e/Å2
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: EMDB MAP
EMDB ID:

25068

初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 1.87 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. 4.2) / 使用した粒子像数: 435854
詳細Streptavidin lattice was subtracted after movie alignment
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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