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タイトルStructural basis for safe and efficient energy conversion in a respiratory supercomplex.
ジャーナル・号・ページNat Commun, Vol. 13, Issue 1, Page 545, Year 2022
掲載日2022年1月27日
著者Wei-Chun Kao / Claire Ortmann de Percin Northumberland / Tat Cheung Cheng / Julio Ortiz / Alexandre Durand / Ottilie von Loeffelholz / Oliver Schilling / Martin L Biniossek / Bruno P Klaholz / Carola Hunte /
PubMed 要旨Proton-translocating respiratory complexes assemble into supercomplexes that are proposed to increase the efficiency of energy conversion and limit the production of harmful reactive oxygen species ...Proton-translocating respiratory complexes assemble into supercomplexes that are proposed to increase the efficiency of energy conversion and limit the production of harmful reactive oxygen species during aerobic cellular respiration. Cytochrome bc complexes and cytochrome aa oxidases are major drivers of the proton motive force that fuels ATP generation via respiration, but how wasteful electron- and proton transfer is controlled to enhance safety and efficiency in the context of supercomplexes is not known. Here, we address this question with the 2.8 Å resolution cryo-EM structure of the cytochrome bcc-aa (III-IV) supercomplex from the actinobacterium Corynebacterium glutamicum. Menaquinone, substrate mimics, lycopene, an unexpected Q site, dioxygen, proton transfer routes, and conformational states of key protonable residues are resolved. Our results show how safe and efficient energy conversion is achieved in a respiratory supercomplex through controlled electron and proton transfer. The structure may guide the rational design of drugs against actinobacteria that cause diphtheria and tuberculosis.
リンクNat Commun / PubMed:35087070 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.8 - 3.1 Å
構造データ

13976

7qhm

EMDB-13976, PDB-7qhm:
Cytochrome bcc-aa3 supercomplex (respiratory supercomplex III2/IV2) from Corynebacterium glutamicum (stigmatellin and azide bound)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.8 Å

13977

7qho

EMDB-13977, PDB-7qho:
Cytochrome bcc-aa3 supercomplex (respiratory supercomplex III2/IV2) from Corynebacterium glutamicum (as isolated)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.1 Å

化合物

ChemComp-FES:
FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER

ChemComp-IZL:
[(2~{R})-3-[[(1~{S},2~{R},3~{S},4~{S},5~{R},6~{R})-2-[(2~{R},3~{S},4~{S},5~{S},6~{R})-6-[[(2~{S},3~{S},4~{S},5~{S},6~{R})-6-[[(2~{S},3~{S},4~{S},5~{S},6~{R})-6-(hydroxymethyl)-3-[(2~{R},3~{S},4~{S},5~{S},6~{R})-6-(hydroxymethyl)-3,4,5-tris(oxidanyl)oxan-2-yl]oxy-4,5-bis(oxidanyl)oxan-2-yl]oxymethyl]-3,4,5-tris(oxidanyl)oxan-2-yl]oxymethyl]-3,4,5-tris(oxidanyl)oxan-2-yl]oxy-3,4,5-tris(oxidanyl)-6-[(2~{R},3~{S},4~{S},5~{S},6~{R})-3,4,5-tris(oxidanyl)-6-(undecanoyloxymethyl)oxan-2-yl]oxy-cyclohexyl]oxy-oxidanyl-phosphoryl]oxy-2-undecanoyloxy-propyl] (10~{R})-10-methyldodecanoate

ChemComp-9YF:
(2R)-2-(hexadecanoyloxy)-3-{[(S)-hydroxy{[(1R,2R,3R,4R,5R,6S)-2,3,4,5,6-pentahydroxycyclohexyl]oxy}phosphoryl]oxy}propyl (9S)-9-methyloctadecanoate

ChemComp-MQ9:
MENAQUINONE-9

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

ChemComp-SMA:
STIGMATELLIN A

ChemComp-HEM:
PROTOPORPHYRIN IX CONTAINING FE

ChemComp-CDL:
CARDIOLIPIN / リン脂質*YM

ChemComp-LYC:
LYCOPENE / リコペン

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

ChemComp-HEC:
HEME C

ChemComp-HAS:
HEME-AS

ChemComp-CU:
COPPER (II) ION

ChemComp-MN:
Unknown entry

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

ChemComp-AZI:
AZIDE ION / アザイド

ChemComp-CUA:
DINUCLEAR COPPER ION

ChemComp-DGA:
DIACYL GLYCEROL / 1-O,2-O-ジステアロイル-L-グリセロ-ル

ChemComp-PLM:
PALMITIC ACID / パルミチン酸

ChemComp-IX7:
[(2~{R})-3-[[(1~{S},2~{R},3~{R},4~{S},5~{S},6~{R})-2-[(2~{R},3~{S},4~{S},5~{S},6~{R})-6-(hexadecanoyloxymethyl)-3,4,5-tris(oxidanyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2~{R},3~{S},4~{S},5~{S},6~{R})-6-(hydroxymethyl)-3,4,5-tris(oxidanyl)oxan-2-yl]oxy-3,4,5-tris(oxidanyl)cyclohexyl]oxy-oxidanyl-phosphoryl]oxy-2-undecanoyloxy-propyl] (10~{S})-10-methylhenicosanoate

ChemComp-OXY:
OXYGEN MOLECULE / ペルオキシド

ChemComp-HOH:
WATER

ChemComp-3PH:
1,2-DIACYL-GLYCEROL-3-SN-PHOSPHATE / ジステアロイルホスファチジン酸

由来
  • corynebacterium glutamicum atcc 13032 (バクテリア)
キーワードOXIDOREDUCTASE / supercomplex / respiratory chain / cytochrome bcc-aa3 supercomplex / proton translocation / bioenergetics / membrane protein / electron transport

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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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