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タイトルStructural basis of mitochondrial membrane bending by the I-II-III-IV supercomplex.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 615, Issue 7954, Page 934-938, Year 2023
掲載日2023年3月22日
著者Alexander Mühleip / Rasmus Kock Flygaard / Rozbeh Baradaran / Outi Haapanen / Thomas Gruhl / Victor Tobiasson / Amandine Maréchal / Vivek Sharma / Alexey Amunts /
PubMed 要旨Mitochondrial energy conversion requires an intricate architecture of the inner mitochondrial membrane. Here we show that a supercomplex containing all four respiratory chain components contributes ...Mitochondrial energy conversion requires an intricate architecture of the inner mitochondrial membrane. Here we show that a supercomplex containing all four respiratory chain components contributes to membrane curvature induction in ciliates. We report cryo-electron microscopy and cryo-tomography structures of the supercomplex that comprises 150 different proteins and 311 bound lipids, forming a stable 5.8-MDa assembly. Owing to subunit acquisition and extension, complex I associates with a complex IV dimer, generating a wedge-shaped gap that serves as a binding site for complex II. Together with a tilted complex III dimer association, it results in a curved membrane region. Using molecular dynamics simulations, we demonstrate that the divergent supercomplex actively contributes to the membrane curvature induction and tubulation of cristae. Our findings highlight how the evolution of protein subunits of respiratory complexes has led to the I-II-III-IV supercomplex that contributes to the shaping of the bioenergetic membrane, thereby enabling its functional specialization.
リンクNature / PubMed:36949187 / PubMed Central
手法EM (単粒子) / EM (サブトモグラム平均)
解像度2.6 - 28.0 Å
構造データ

15865

8b6f

EMDB-15865, PDB-8b6f:
Cryo-EM structure of NADH:ubiquinone oxidoreductase (complex-I) from respiratory supercomplex of Tetrahymena thermophila
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.8 Å

15866

8b6g

EMDB-15866, PDB-8b6g:
Cryo-EM structure of succinate dehydrogenase complex (complex-II) in respiratory supercomplex of Tetrahymena thermophila
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.0 Å

15867

8b6h

EMDB-15867, PDB-8b6h:
Cryo-EM structure of cytochrome c oxidase dimer (complex IV) from respiratory supercomplex of Tetrahymena thermophila
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.6 Å

15868

8b6j

EMDB-15868, PDB-8b6j:
Cryo-EM structure of cytochrome bc1 complex (complex-III) from respiratory supercomplex of Tetrahymena thermophila
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.8 Å

EMDB-15900: Subtomogram average of the respiratory supercomplex from Tetrahymena thermophila mitochondria
手法: EM (サブトモグラム平均) / 解像度: 28.0 Å

化合物

ChemComp-CDL:
CARDIOLIPIN / リン脂質*YM

ChemComp-UDP:
URIDINE-5'-DIPHOSPHATE / UDP / UDP*YM

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

ChemComp-PC1:
1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / リン脂質*YM

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

ChemComp-3PE:
1,2-Distearoyl-sn-glycerophosphoethanolamine / DSPE / リン脂質*YM

ChemComp-LPP:
2-(HEXADECANOYLOXY)-1-[(PHOSPHONOOXY)METHYL]ETHYL HEXADECANOATE / ジパルミトイルホスファチジン酸 / リン脂質*YM

ChemComp-ADP:
ADENOSINE-5'-DIPHOSPHATE / ADP / ADP, エネルギー貯蔵分子*YM

ChemComp-FES:
FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER

ChemComp-SF4:
IRON/SULFUR CLUSTER

ChemComp-FMN:
FLAVIN MONONUCLEOTIDE / FMN

ChemComp-8Q1:
S-[2-({N-[(2R)-2-hydroxy-3,3-dimethyl-4-(phosphonooxy)butanoyl]-beta-alanyl}amino)ethyl] dodecanethioate

ChemComp-ZN:
Unknown entry

ChemComp-CA:
Unknown entry / カルシウムジカチオン

ChemComp-FAD:
FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE / FAD / FAD*YM

ChemComp-F3S:
FE3-S4 CLUSTER

ChemComp-HEC:
HEME C

ChemComp-UQ8:
Ubiquinone-8 / ユビキノン8

ChemComp-HEA:
HEME-A

ChemComp-CU:
COPPER (II) ION

ChemComp-CUA:
DINUCLEAR COPPER ION

ChemComp-K:
Unknown entry / カリウムカチオン

ChemComp-HEM:
PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE

ChemComp-ATP:
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP / ATP, エネルギー貯蔵分子*YM

ChemComp-PEE:
1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine / DOPE, リン脂質*YM

由来
  • tetrahymena thermophila (真核生物)
  • tetrahymena thermophila sb210 (真核生物)
キーワードELECTRON TRANSPORT / Ciliate / mitochondrial / complex-I / supercomplex / Complex-II / cytochrome bc1

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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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