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タイトルA conserved arginine residue is critical for stabilizing the N2 FeS cluster in mitochondrial complex I.
ジャーナル・号・ページJ Biol Chem, Vol. 296, Page 100474, Year 2021
掲載日2021年2月26日
著者Mikhail A Hameedi / Daniel N Grba / Katherine H Richardson / Andrew J Y Jones / Wei Song / Maxie M Roessler / John J Wright / Judy Hirst /
PubMed 要旨Respiratory complex I (NADH:ubiquinone oxidoreductase), the first enzyme of the electron-transport chain, captures the free energy released by NADH oxidation and ubiquinone reduction to translocate ...Respiratory complex I (NADH:ubiquinone oxidoreductase), the first enzyme of the electron-transport chain, captures the free energy released by NADH oxidation and ubiquinone reduction to translocate protons across an energy-transducing membrane and drive ATP synthesis during oxidative phosphorylation. The cofactor that transfers the electrons directly to ubiquinone is an iron-sulfur cluster (N2) located in the NDUFS2/NUCM subunit. A nearby arginine residue (R121), which forms part of the second coordination sphere of the N2 cluster, is known to be posttranslationally dimethylated but its functional and structural significance are not known. Here, we show that mutations of this arginine residue (R121M/K) abolish the quinone-reductase activity, concomitant with disappearance of the N2 signature from the electron paramagnetic resonance (EPR) spectrum. Analysis of the cryo-EM structure of NDUFS2-R121M complex I at 3.7 Å resolution identified the absence of the cubane N2 cluster as the cause of the dysfunction, within an otherwise intact enzyme. The mutation further induced localized disorder in nearby elements of the quinone-binding site, consistent with the close connections between the cluster and substrate-binding regions. Our results demonstrate that R121 is required for the formation and/or stability of the N2 cluster and highlight the importance of structural analyses for mechanistic interpretation of biochemical and spectroscopic data on complex I variants.
リンクJ Biol Chem / PubMed:33640456 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度3.7 Å
構造データ

11969

7b0n

EMDB-11969, PDB-7b0n:
A 3.7-angstrom structure of Yarrowia lipolytica complex I with an R121M mutation in NUCM.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.7 Å

化合物

ChemComp-PLC:
DIUNDECYL PHOSPHATIDYL CHOLINE / O-(1-O,2-O-ジドデカノイル-L-グリセロ-3-ホスホ)コリン / リン脂質*YM

ChemComp-FES:
FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER

ChemComp-FMN:
FLAVIN MONONUCLEOTIDE / FMN

ChemComp-SF4:
IRON/SULFUR CLUSTER

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

ChemComp-CDL:
CARDIOLIPIN / リン脂質*YM

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-LMT:
DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE / ドデシルβ-D-マルトシド / 可溶化剤*YM

由来
  • yarrowia lipolytica (酵母)
キーワードMEMBRANE PROTEIN / NADH:Ubiquinone Oxidoreductase / complex I

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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://pdbjlc1.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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  • 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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