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- PDB-8to2: Bottom cylinder of high-resolution phycobilisome quenched by OCP ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8to2
タイトルBottom cylinder of high-resolution phycobilisome quenched by OCP (local refinement)
要素
  • (Allophycocyanin ...) x 4
  • (Phycobilisome ...フィコビリソーム) x 2
  • Orange carotenoid-binding protein
  • Phycobiliprotein ApcE
  • Translation initiation factor IF-2
キーワードPHOTOSYNTHESIS (光合成) / Complex / light harvesting / pigment (顔料)
機能・相同性
機能・相同性情報


吸光 / 付加脱離酵素（リアーゼ） / フィコビリソーム / chloride ion binding / plasma membrane-derived thylakoid membrane / photoreceptor activity / 光合成 / lyase activity
類似検索 - 分子機能
Allophycocyanin linker protein / Allophycocyanin linker chain / Phycobilisome linker protein / Orange carotenoid-binding protein, N-terminal / Orange carotenoid-binding protein, N-terminal domain superfamily / Orange carotenoid protein, N-terminal / Orange carotenoid protein (OCP) N-terminal domain profile. / Allophycocyanin, beta subunit / Phycobilisome linker domain / Phycobilisome linker domain superfamily ...Allophycocyanin linker protein / Allophycocyanin linker chain / Phycobilisome linker protein / Orange carotenoid-binding protein, N-terminal / Orange carotenoid-binding protein, N-terminal domain superfamily / Orange carotenoid protein, N-terminal / Orange carotenoid protein (OCP) N-terminal domain profile. / Allophycocyanin, beta subunit / Phycobilisome linker domain / Phycobilisome linker domain superfamily / Phycobilisome Linker polypeptide / Phycobilisome (PBS) linker domain profile. / CpcD-like domain / CpcD/allophycocyanin linker domain / CpcD-like domain profile. / CpcD/allophycocyanin linker domain / Nuclear transport factor 2 domain / Nuclear transport factor 2 (NTF2) domain / Phycobilisome, alpha/beta subunit / Phycobilisome, alpha/beta subunit superfamily / Phycobilisome protein / NTF2-like domain superfamily / Globin-like superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
beta,beta-carotene-4,4'-dione / フィコシアノビリン / Translation initiation factor IF-2 / Allophycocyanin subunit alpha-B / Phycobilisome rod-core linker polypeptide CpcG / Orange carotenoid-binding protein / Allophycocyanin subunit beta-18 / Allophycocyanin alpha chain / Allophycocyanin beta chain / Phycobilisome 7.8 kDa linker polypeptide, allophycocyanin-associated, core / Phycobiliprotein ApcE
類似検索 - 構成要素
生物種Synechocystis sp. PCC 6803 (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 Å
データ登録者Sauer, P.V. / Sutter, M. / Cupellini, L.
資金援助European Union, 米国, チェコ, 4件
組織認可番号国
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日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02024年4月17日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
A: Phycobiliprotein ApcE
B: Orange carotenoid-binding protein
C: Phycobilisome 7.8 kDa linker polypeptide, allophycocyanin-associated, core
D: Allophycocyanin alpha chain
E: Allophycocyanin beta chain
F: Allophycocyanin alpha chain
G: Allophycocyanin beta chain
H: Allophycocyanin alpha chain
I: Allophycocyanin beta chain
J: Allophycocyanin alpha chain
K: Allophycocyanin beta chain
L: Allophycocyanin alpha chain
M: Allophycocyanin beta chain
N: Allophycocyanin alpha chain
O: Allophycocyanin beta chain
P: Phycobilisome rod-core linker polypeptide CpcG
c: Phycobilisome 7.8 kDa linker polypeptide, allophycocyanin-associated, core
d: Allophycocyanin subunit alpha-B
e: Allophycocyanin beta chain
f: Allophycocyanin alpha chain
g: Allophycocyanin beta chain
h: Allophycocyanin alpha chain
i: Allophycocyanin beta chain
j: Allophycocyanin alpha chain
k: Allophycocyanin beta chain
l: Allophycocyanin alpha chain
m: Allophycocyanin beta chain
o: Allophycocyanin subunit beta-18
p: Translation initiation factor IF-2
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)607,98954
ポリマ－593,29629
非ポリマー14,69325
水0
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 , 3種, 3分子 ABp

#1: タンパク質 Phycobiliprotein ApcE


分子量: 100412.703 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
参照: UniProt: Q55544
#2: タンパク質 Orange carotenoid-binding protein


分子量: 34684.605 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
参照: UniProt: P74102
#9: タンパク質 Translation initiation factor IF-2


分子量: 12927.983 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
参照: UniProt: A0A6P1VGS4

-
Phycobilisome ... , 2種, 3分子 CcP

#3: タンパク質 Phycobilisome 7.8 kDa linker polypeptide, allophycocyanin-associated, core


分子量: 7817.174 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
参照: UniProt: Q02925
#6: タンパク質 Phycobilisome rod-core linker polypeptide CpcG


分子量: 28938.758 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
参照: UniProt: P73093

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Allophycocyanin ... , 4種, 23分子 DFHJLNfhjlEGIKMOegikmdo

#4: タンパク質
Allophycocyanin alpha chain


分子量: 17429.807 Da / 分子数: 10 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
参照: UniProt: Q01951
#5: タンパク質
Allophycocyanin beta chain


分子量: 17231.604 Da / 分子数: 11 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
参照: UniProt: Q01952
#7: タンパク質 Allophycocyanin subunit alpha-B /


分子量: 17940.393 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
参照: UniProt: P72870
#8: タンパク質 Allophycocyanin subunit beta-18 /


分子量: 18911.424 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然
由来: (天然) Synechocystis sp. PCC 6803 (バクテリア)
参照: UniProt: P74551

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非ポリマー , 2種, 25分子

#10: 化合物...
ChemComp-CYC / PHYCOCYANOBILIN / フィコシアノビリン


分子量: 588.694 Da / 分子数: 24 / 由来タイプ: 合成 / 式: C33H40N4O6 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#11: 化合物 ChemComp-45D / beta,beta-carotene-4,4'-dione / Isomer of Canthaxanthin / カンタキサンチン / カンタキサンチン


分子量: 564.840 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C40H52O2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY

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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: Complex of phycobilisome from Synechocystis PCC 6803 bound to OCP
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#9 / 由来: NATURAL
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Synechocystis sp. (strain PCC 6803 / Kazusa) (バクテリア)
緩衝液pH: 7.5
試料濃度: 3.8 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE-PROPANE / 詳細: Manual blotting

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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: OTHER
電子レンズモード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / 最大 デフォーカス（公称値）: 1200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 400 nm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
撮影電子線照射量: 40 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
ID名称バージョンカテゴリ
1cryoSPARC4.2粒子像選択
2EPU画像取得
10cryoSPARC初期オイラー角割当
11cryoSPARC最終オイラー角割当
13cryoSPARC4.2３次元再構成
画像処理詳細: Streptavidin lattice was subtracted after movie alignment
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 153576 / 対称性のタイプ: POINT
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 19.17 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.003737772
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.639551196
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.05985733
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00497274
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d5.43776138

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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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