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タイトルMolecular mechanism of the ischemia-induced regulatory switch in mammalian complex I.
ジャーナル・号・ページScience, Vol. 384, Issue 6701, Page 1247-1253, Year 2024
掲載日2024年6月14日
著者Daniel N Grba / John J Wright / Zhan Yin / William Fisher / Judy Hirst /
PubMed 要旨Respiratory complex I is an efficient driver for oxidative phosphorylation in mammalian mitochondria, but its uncontrolled catalysis under challenging conditions leads to oxidative stress and ...Respiratory complex I is an efficient driver for oxidative phosphorylation in mammalian mitochondria, but its uncontrolled catalysis under challenging conditions leads to oxidative stress and cellular damage. Ischemic conditions switch complex I from rapid, reversible catalysis into a dormant state that protects upon reoxygenation, but the molecular basis for the switch is unknown. We combined precise biochemical definition of complex I catalysis with high-resolution cryo-electron microscopy structures in the phospholipid bilayer of coupled vesicles to reveal the mechanism of the transition into the dormant state, modulated by membrane interactions. By implementing a versatile membrane system to unite structure and function, attributing catalytic and regulatory properties to specific structural states, we define how a conformational switch in complex I controls its physiological roles.
リンクScience / PubMed:38870289
手法EM (単粒子)
解像度2.5 - 3.8 Å
構造データ

EMDB-18051, PDB-8q0a:
Inward-facing, closed proteoliposome complex I at 3.1 A. Initially purified in DDM.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.1 Å

EMDB-18052, PDB-8q0f:
Inward-facing, open2 proteoliposome complex I at 3.1 A. Initially purified in DDM.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.1 Å

EMDB-18054: Inward-facing, slack proteoliposome complex I at 3.1 A. Initially purified in DDM.
PDB-8q0j: Inward-facing, slack proteoliposome complex I at 3.8 A. Initially purified in DDM.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.8 Å

EMDB-18055, PDB-8q0m:
Outward-facing, closed proteoliposome complex I at 3.1 A. Initially purified in DDM.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.1 Å

EMDB-18057, PDB-8q0o:
Outward-facing, open2 proteoliposome complex I at 3.1 A. Initially purified in DDM.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.1 Å

EMDB-18059: Outward-facing, slack proteoliposome complex I at 3.1 A. Initially purified in DDM.
PDB-8q0q: Outward-facing, slack proteoliposome complex I at 3.6 A. Initially purified in DDM
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.6 Å

EMDB-18066, PDB-8q1p:
Inward-facing, open2 proteoliposome complex I at 2.9 A, after deactivation treatment. Initially purified in LMNG.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.9 Å

EMDB-18067, PDB-8q1u:
Inward-facing, open1 proteoliposome complex I at 3.3 A, after deactivation treatment. Initially purified in LMNG.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.3 Å

EMDB-18068, PDB-8q1y:
Outward-facing, open2 proteoliposome complex I at 2.6 A, after deactivation treatment. Initially purified in LMNG.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.6 Å

EMDB-18069, PDB-8q25:
Outward-facing, open1 proteoliposome complex I at 2.8 A, after deactivation treatment. Initially purified in LMNG.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.8 Å

EMDB-18138, PDB-8q45:
Inward-facing, closed proteoliposome complex I at 2.7 A. Initially purified in LMNG.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.7 Å

EMDB-18139, PDB-8q46:
Inward-facing, open2 proteoliposome complex I at 2.6 A. Initially purified in LMNG.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.6 Å

EMDB-18140, PDB-8q47:
Inward-facing, open1 proteoliposome complex I at 2.9 A. Initially purified in LMNG.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.9 Å

EMDB-18141, PDB-8q48:
Outward-facing, closed proteoliposome complex I at 2.5 A. Initially purified in LMNG.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.5 Å

EMDB-18142, PDB-8q49:
Outward-facing, open2 proteoliposome complex I at 2.6 A. Initially purified in LMNG.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.6 Å

EMDB-18143, PDB-8q4a:
Outward-facing, open1 proteoliposome complex I at 2.6 A. Initially purified in LMNG.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.6 Å

化合物

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

ChemComp-PC1:
1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / 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-SF4:
IRON/SULFUR CLUSTER

ChemComp-FES:
FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER

ChemComp-FMN:
FLAVIN MONONUCLEOTIDE / FMN

ChemComp-K:
Unknown entry / カリウムカチオン

ChemComp-CDL:
CARDIOLIPIN / リン脂質*YM

ChemComp-ZN:
Unknown entry

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

ChemComp-DGT:
2'-DEOXYGUANOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / dGTP

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

ChemComp-EHZ:
~{S}-[2-[3-[[(2~{R})-3,3-dimethyl-2-oxidanyl-4-phosphonooxy-butanoyl]amino]propanoylamino]ethyl] (3~{S})-3-oxidanyltetradecanethioate

ChemComp-CHD:
CHOLIC ACID / コ-ル酸

ChemComp-MYR:
MYRISTIC ACID / ミリスチン酸

ChemComp-HOH:
WATER

ChemComp-FVH:
[[(2~{R},3~{S},4~{R},5~{R})-5-[(3~{R})-3-aminocarbonylpiperidin-1-yl]-3,4-bis(oxidanyl)oxolan-2-yl]methoxy-oxidanyl-phosphoryl] [(2~{R},3~{R},4~{R},5~{R})-5-(6-aminopurin-9-yl)-3-oxidanyl-4-phosphonooxy-oxolan-2-yl]methyl hydrogen phosphate

由来
  • bos taurus (ウシ)
キーワードMEMBRANE PROTEIN / Complex I / Oxidoreductase / Proteoliposomes / Membrane-bound / metabolism

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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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万見文献

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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
  • Pubmedのデータを利用しています

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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