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タイトルFormation of I+III supercomplex rescues respiratory chain defects.
ジャーナル・号・ページCell Metab, Vol. 37, Issue 2, Page 441-459.e11, Year 2025
掲載日2025年2月4日
著者Chao Liang / Abhilash Padavannil / Shan Zhang / Sheryl Beh / David R L Robinson / Jana Meisterknecht / Alfredo Cabrera-Orefice / Timothy R Koves / Chika Watanabe / Miyuki Watanabe / María Illescas / Radiance Lim / Jordan M Johnson / Shuxun Ren / Ya-Jun Wu / Dennis Kappei / Anna Maria Ghelli / Katsuhiko Funai / Hitoshi Osaka / Deborah Muoio / Cristina Ugalde / Ilka Wittig / David A Stroud / James A Letts / Lena Ho /
PubMed 要旨Mitochondrial electron transport chain (ETC) complexes partition between free complexes and quaternary assemblies known as supercomplexes (SCs). However, the physiological requirement for SCs and the ...Mitochondrial electron transport chain (ETC) complexes partition between free complexes and quaternary assemblies known as supercomplexes (SCs). However, the physiological requirement for SCs and the mechanisms regulating their formation remain controversial. Here, we show that genetic perturbations in mammalian ETC complex III (CIII) biogenesis stimulate the formation of a specialized extra-large SC (SC-XL) with a structure of I+III, resolved at 3.7 Å by cryoelectron microscopy (cryo-EM). SC-XL formation increases mitochondrial cristae density, reduces CIII reactive oxygen species (ROS), and sustains normal respiration despite a 70% reduction in CIII activity, effectively rescuing CIII deficiency. Consequently, inhibiting SC-XL formation in CIII mutants using the Uqcrc1 contact site mutation leads to respiratory decompensation. Lastly, SC-XL formation promotes fatty acid oxidation (FAO) and protects against ischemic heart failure in mice. Our study uncovers an unexpected plasticity in the mammalian ETC, where structural adaptations mitigate intrinsic perturbations, and suggests that manipulating SC-XL formation is a potential therapeutic strategy for mitochondrial dysfunction.
リンクCell Metab / PubMed:39788125 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度3.67 - 4.25 Å
構造データ

42122

8uca

EMDB-42122, PDB-8uca:
Formation of I2+III2 supercomplex rescues respiratory chain defects
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.7 Å

EMDB-42123: M. musculus SC-XL map
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.25 Å

EMDB-42125: CIII focus refined map
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.67 Å

EMDB-42126: CI protomer-1 membrane arm focus refined map
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.76 Å

EMDB-42127: CI protomer-2 membrane arm focus refined map
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.82 Å

EMDB-42137: CI protomer-2 peripheral arm focus refined map
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.82 Å

EMDB-42138: CI protomer-1 peripheral arm focus refined map
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.72 Å

化合物

ChemComp-MG:
Unknown entry / マグネシウムジカチオン

ChemComp-DGT:
2'-DEOXYGUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / dGTP

ChemComp-NDP:
NADPH DIHYDRO-NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE / NADPH

ChemComp-ZN:
Unknown entry

ChemComp-EHZ:
~{S}-[2-[3-[[(2~{R})-3,3-dimethyl-2-oxidanyl-4-phosphonooxy-butanoyl]amino]propanoylamino]ethyl] (3~{S})-3-oxidanyltetradecanethioate

ChemComp-HEM:
PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE

ChemComp-HEC:
HEME C

ChemComp-FMN:
FLAVIN MONONUCLEOTIDE / FMN

ChemComp-SF4:
IRON/SULFUR CLUSTER

ChemComp-FES:
FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER

由来
  • mus musculus (ハツカネズミ)
キーワードELECTRON TRANSPORT / Translocase / Super complex XL (CI2+CIII2)

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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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万見文献

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  • EMDB/PDB/SASBDBのエントリから引用されている文献のデータベースです
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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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