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タイトルPlant-specific features of respiratory supercomplex I + III from Vigna radiata.
ジャーナル・号・ページNat Plants, Vol. 9, Issue 1, Page 157-168, Year 2023
掲載日2022年12月29日
著者M Maldonado / Z Fan / K M Abe / J A Letts /
PubMed 要旨The last steps of cellular respiration-an essential metabolic process in plants-are carried out by mitochondrial oxidative phosphorylation. This process involves a chain of multi-subunit membrane ...The last steps of cellular respiration-an essential metabolic process in plants-are carried out by mitochondrial oxidative phosphorylation. This process involves a chain of multi-subunit membrane protein complexes (complexes I-V) that form higher-order assemblies called supercomplexes. Although supercomplexes are the most physiologically relevant form of the oxidative phosphorylation complexes, their functions and structures remain mostly unknown. Here we present the cryogenic electron microscopy structure of the supercomplex I + III from Vigna radiata (mung bean). The structure contains the full subunit complement of complex I, including a newly assigned, plant-specific subunit. It also shows differences in the mitochondrial processing peptidase domain of complex III relative to a previously determined supercomplex with complex IV. The supercomplex interface, while reminiscent of that in other organisms, is plant specific, with a major interface involving complex III's mitochondrial processing peptidase domain and no participation of complex I's bridge domain. The complex I structure suggests that the bridge domain sets the angle between the enzyme's two arms, limiting large-scale conformational changes. Moreover, complex I's catalytic loops and its response in active-to-deactive assays suggest that, in V. radiata, the resting complex adopts a non-canonical state and can sample deactive- or open-like conformations even in the presence of substrate. This study widens our understanding of the possible conformations and behaviour of complex I and supercomplex I + III. Further studies of complex I and its supercomplexes in diverse organisms are needed to determine the universal and clade-specific mechanisms of respiration.
リンクNat Plants / PubMed:36581760 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度3.2 - 5.4 Å
構造データ

EMDB-27934, PDB-8e73:
Vigna radiata supercomplex I+III2 (full bridge)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.2 Å

EMDB-28798: Vigna radiata supercomplex I+III2 - bridgeless classes 1
手法: EM (単粒子) / 解像度: 5.0 Å

EMDB-28799: Vigna radiata respiratory complex I
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.8 Å

EMDB-29088: Focused refinement of V. radiata respiratory supercomplex I+III2 around complex I bridge
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.2 Å

EMDB-29089: Focused refinement of V. radiata respiratory supercomplex I+III2 around complex I heel
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.2 Å

EMDB-29090: Focused refinement of V. radiata respiratory supercomplex I+III2 around complex I Pd domain
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.2 Å

EMDB-29091: Focused refinement of V. radiata respiratory supercomplex I+III2 around complex III2 dimer
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.2 Å

EMDB-29092: Focused refinement of V. radiata respiratory supercomplex I+III2 around complex I N module
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.2 Å

EMDB-29093: Focused refinement of V. radiata respiratory supercomplex I+III2 around complex III2 proximal MPP domain
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.5 Å

EMDB-29094: Focused refinement of V. radiata respiratory supercomplex I+III2 around complex III2 distal MPP domain
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.6 Å

EMDB-29095: V. radiata respiratory supercomplex I+III2 bridged class 2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.6 Å

EMDB-29190: V. radiata respiratory supercomplex I+III2 bridgeless class 3
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.6 Å

EMDB-29191: V. radiata respiratory supercomplex I+III2 bridgeless class 2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 5.4 Å

EMDB-29203: V. radiata respiratory supercomplex I+III2 bridgeless class 4
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.9 Å

化合物

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

ChemComp-CDL:
CARDIOLIPIN / リン脂質*YM

ChemComp-HEM:
PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE

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

ChemComp-HEC:
HEME C

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

ChemComp-ZMP:
S-[2-({N-[(2S)-2-hydroxy-3,3-dimethyl-4-(phosphonooxy)butanoyl]-beta-alanyl}amino)ethyl] tetradecanethioate

ChemComp-FE:
Unknown entry

ChemComp-ZN:
Unknown entry

ChemComp-SF4:
IRON/SULFUR CLUSTER

ChemComp-FES:
FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER

ChemComp-FMN:
FLAVIN MONONUCLEOTIDE / FMN

由来
  • vigna radiata (リョクトウ)
キーワードELECTRON TRANSPORT / respiratory supercomplex / nadh-cyt c oxidoreductase / membrane complex

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万見文献について

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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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