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Structure paper

タイトルElucidating interprotein energy transfer dynamics within the antenna network from purple bacteria.
ジャーナル・号・ページProc Natl Acad Sci U S A, Vol. 120, Issue 28, Page e2220477120, Year 2023
掲載日2023年7月11日
著者Dihao Wang / Olivia C Fiebig / Dvir Harris / Hila Toporik / Yi Ji / Chern Chuang / Muath Nairat / Ashley L Tong / John I Ogren / Stephanie M Hart / Jianshu Cao / James N Sturgis / Yuval Mazor / Gabriela S Schlau-Cohen /
PubMed 要旨In photosynthesis, absorbed light energy transfers through a network of antenna proteins with near-unity quantum efficiency to reach the reaction center, which initiates the downstream biochemical ...In photosynthesis, absorbed light energy transfers through a network of antenna proteins with near-unity quantum efficiency to reach the reaction center, which initiates the downstream biochemical reactions. While the energy transfer dynamics within individual antenna proteins have been extensively studied over the past decades, the dynamics between the proteins are poorly understood due to the heterogeneous organization of the network. Previously reported timescales averaged over such heterogeneity, obscuring individual interprotein energy transfer steps. Here, we isolated and interrogated interprotein energy transfer by embedding two variants of the primary antenna protein from purple bacteria, light-harvesting complex 2 (LH2), together into a near-native membrane disc, known as a nanodisc. We integrated ultrafast transient absorption spectroscopy, quantum dynamics simulations, and cryogenic electron microscopy to determine interprotein energy transfer timescales. By varying the diameter of the nanodiscs, we replicated a range of distances between the proteins. The closest distance possible between neighboring LH2, which is the most common in native membranes, is 25 Å and resulted in a timescale of 5.7 ps. Larger distances of 28 to 31 Å resulted in timescales of 10 to 14 ps. Corresponding simulations showed that the fast energy transfer steps between closely spaced LH2 increase transport distances by ∼15%. Overall, our results introduce a framework for well-controlled studies of interprotein energy transfer dynamics and suggest that protein pairs serve as the primary pathway for the efficient transport of solar energy.
リンクProc Natl Acad Sci U S A / PubMed:37399405 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度6.4 - 11.4 Å
構造データ

26134

7tuw

EMDB-26134, PDB-7tuw:
LH2-LH3 antenna in anti parallel configuration embedded in a nanodisc
手法: EM (単粒子) / 解像度: 8.2 Å

26138

7tv3

EMDB-26138, PDB-7tv3:
LH2-LH3 antenna in parallel configuration embedded in a nanodisc
手法: EM (単粒子) / 解像度: 11.4 Å

28962

8fb9

EMDB-28962: LH2-LH3 antenna in antiparallel configuration embedded in a nanodisc
PDB-8fb9: LH2-LH3 antenna in anti parallel configuration embedded in a nanodisc
手法: EM (単粒子) / 解像度: 6.4 Å

28963

8fbb

EMDB-28963, PDB-8fbb:
LH2-LH3 antenna in parallel configuration embedded in a nanodisc
手法: EM (単粒子) / 解像度: 11.3 Å

化合物

ChemComp-BCL:
BACTERIOCHLOROPHYLL A / バクテリオクロロフィル

ChemComp-LYC:
LYCOPENE / リコペン / リコペン

由来
  • magnetospirillum molischianum (走磁性)
キーワードPHOTOSYNTHESIS (光合成) / antenna / membrane protein (膜タンパク質) / nanodisc / bacteriochlorophyll (バクテリオクロロフィル)

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万見文献について

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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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関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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