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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 6owf | ||||||
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タイトル | Structure of a synthetic beta-carboxysome shell, T=3 | ||||||
要素 |
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キーワード | STRUCTURAL PROTEIN (タンパク質) / BACTERIAL MICROCOMPARTMENTS / CARBOXYSOME (カルボキシソーム) | ||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 | ||||||
生物種 | Halothece sp. | ||||||
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: 3 Å | ||||||
データ登録者 | Sutter, M. / Laughlin, T.G. / Davies, K.M. / Kerfeld, C.A. | ||||||
引用 | ジャーナル: Plant Physiol / 年: 2019 タイトル: Structure of a Synthetic -Carboxysome Shell. 著者: Markus Sutter / Thomas G Laughlin / Nancy B Sloan / Daniel Serwas / Karen M Davies / Cheryl A Kerfeld / 要旨: Carboxysomes are capsid-like, CO-fixing organelles that are present in all cyanobacteria and some chemoautotrophs and that substantially contribute to global primary production. They are composed of ...Carboxysomes are capsid-like, CO-fixing organelles that are present in all cyanobacteria and some chemoautotrophs and that substantially contribute to global primary production. They are composed of a selectively permeable protein shell that encapsulates Rubisco, the principal CO-fixing enzyme, and carbonic anhydrase. As the centerpiece of the carbon-concentrating mechanism, by packaging enzymes that collectively enhance catalysis, the carboxysome shell enables the generation of a locally elevated concentration of substrate CO and the prevention of CO escape. A functional carboxysome consisting of an intact shell and cargo is essential for cyanobacterial growth under ambient CO concentrations. Using cryo-electron microscopy, we have determined the structure of a recombinantly produced simplified β-carboxysome shell. The structure reveals the sidedness and the specific interactions between the carboxysome shell proteins. The model provides insight into the structural basis of selective permeability of the carboxysome shell and can be used to design modifications to investigate the mechanisms of cargo encapsulation and other physiochemical properties such as permeability. Notably, the permeability properties are of great interest for modeling and evaluating this carbon-concentrating mechanism in metabolic engineering. Moreover, we find striking similarity between the carboxysome shell and the structurally characterized, evolutionarily distant metabolosome shell, implying universal architectural principles for bacterial microcompartment shells. | ||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 6owf.cif.gz | 2.8 MB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb6owf.ent.gz | 表示 | PDB形式 | |
PDBx/mmJSON形式 | 6owf.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/ow/6owf ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/ow/6owf | HTTPS FTP |
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-関連構造データ
関連構造データ | 20208MC 6owgC M: このデータのモデリングに利用したマップデータ C: 同じ文献を引用 (文献) |
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類似構造データ | |
電子顕微鏡画像生データ | EMPIAR-10275 (タイトル: Structure of a synthetic beta-carboxysome shell Data size: 423.5 Data #1: Unaligned multiframe micrographs for synthetic carboxysome shells [micrographs - multiframe]) |
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
#1: タンパク質 | 分子量: 12163.887 Da / 分子数: 120 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Halothece sp. (strain PCC 7418) (バクテリア) 株: PCC 7418 / 遺伝子: PCC7418_3532 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: K9YHS7 #2: タンパク質 | 分子量: 11509.216 Da / 分子数: 60 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Halothece sp. (strain PCC 7418) (バクテリア) 株: PCC 7418 / 遺伝子: PCC7418_3533 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: K9YFK1 |
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-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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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 |
-試料調製
構成要素 | 名称: Synthetic beta-carboxysome shell (T=3) / タイプ: COMPLEX / 詳細: bacterial microcompartment shell / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT |
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由来(天然) | 生物種: Halothece sp. PCC 7418 (バクテリア) |
由来(組換発現) | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
緩衝液 | pH: 8 |
試料 | 濃度: 0.6 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES |
試料支持 | グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3 |
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 / 詳細: blot for 6 seconds before plunging |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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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 FIELDBright-field microscopy / 倍率(補正後): 56000 X / 最小 デフォーカス(公称値): 500 nm / Calibrated defocus min: 2000 nm / Cs: 2.7 mm |
試料ホルダ | 凍結剤: NITROGEN 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER |
撮影 | 平均露光時間: 6 sec. / 電子線照射量: 50 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1343 |
電子光学装置 | エネルギーフィルター名称: GIF Quantum LS / エネルギーフィルタースリット幅: 25 eV |
画像スキャン | 動画フレーム数/画像: 25 / 利用したフレーム数/画像: 1-25 |
-解析
EMソフトウェア |
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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: 47121 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: I (正20面体型対称) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 1586 / 対称性のタイプ: POINT |