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タイトルHigh-resolution structure and dynamics of mitochondrial complex I-Insights into the proton pumping mechanism.
ジャーナル・号・ページSci Adv, Vol. 7, Issue 46, Page eabj3221, Year 2021
掲載日2021年11月12日
著者Kristian Parey / Jonathan Lasham / Deryck J Mills / Amina Djurabekova / Outi Haapanen / Etienne Galemou Yoga / Hao Xie / Werner Kühlbrandt / Vivek Sharma / Janet Vonck / Volker Zickermann /
PubMed 要旨Mitochondrial NADH:ubiquinone oxidoreductase (complex I) is a 1-MDa membrane protein complex with a central role in energy metabolism. Redox-driven proton translocation by complex I contributes ...Mitochondrial NADH:ubiquinone oxidoreductase (complex I) is a 1-MDa membrane protein complex with a central role in energy metabolism. Redox-driven proton translocation by complex I contributes substantially to the proton motive force that drives ATP synthase. Several structures of complex I from bacteria and mitochondria have been determined, but its catalytic mechanism has remained controversial. We here present the cryo-EM structure of complex I from at 2.1-Å resolution, which reveals the positions of more than 1600 protein-bound water molecules, of which ~100 are located in putative proton translocation pathways. Another structure of the same complex under steady-state activity conditions at 3.4-Å resolution indicates conformational transitions that we associate with proton injection into the central hydrophilic axis. By combining high-resolution structural data with site-directed mutagenesis and large-scale molecular dynamic simulations, we define details of the proton translocation pathways and offer insights into the redox-coupled proton pumping mechanism of complex I.
リンクSci Adv / PubMed:34767441 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.4 - 3.4 Å
構造データ

12741

7o6y

EMDB-12741, PDB-7o6y:
Cryo-EM structure of respiratory complex I under turnover
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.4 Å

12742

7o71

EMDB-12742, PDB-7o71:
Cryo-EM structure of a respiratory complex I
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.4 Å

化合物

ChemComp-SF4:
IRON/SULFUR CLUSTER

ChemComp-FES:
FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER

ChemComp-FMN:
FLAVIN MONONUCLEOTIDE / FMN

ChemComp-NAI:
1,4-DIHYDRONICOTINAMIDE ADENINE DINUCLEOTIDE / NADH

ChemComp-UQ9:
Ubiquinone-9

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

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-CPL:
1-PALMITOYL-2-LINOLEOYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / リン脂質*YM

ChemComp-T7X:
Phosphatidylinositol

ChemComp-CDL:
CARDIOLIPIN / リン脂質*YM

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

ChemComp-LMN:
Lauryl Maltose Neopentyl Glycol / 可溶化剤*YM

ChemComp-ZN:
Unknown entry

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

ChemComp-HOH:
WATER

由来
  • yarrowia lipolytica (酵母)
  • Candida lipolytica (酵母)
キーワードOXIDOREDUCTASE / Complex I / NADH dehydrogenase / Mitochondrion proton pumping / Ubiquinone

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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://pdbjlvh1.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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