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基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 6g2j | ||||||||||||
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タイトル | Mouse mitochondrial complex I in the active state | ||||||||||||
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![]() | OXIDOREDUCTASE / Complex I / mitochondria / proton pump / membrane protein | ||||||||||||
機能・相同性 | ![]() response to injury involved in regulation of muscle adaptation / Mitochondrial Fatty Acid Beta-Oxidation / Complex I biogenesis / reproductive system development / Mitochondrial protein import / Respiratory electron transport / Glyoxylate metabolism and glycine degradation / RHOG GTPase cycle / blastocyst hatching / circulatory system development ...response to injury involved in regulation of muscle adaptation / Mitochondrial Fatty Acid Beta-Oxidation / Complex I biogenesis / reproductive system development / Mitochondrial protein import / Respiratory electron transport / Glyoxylate metabolism and glycine degradation / RHOG GTPase cycle / blastocyst hatching / circulatory system development / response to light intensity / respiratory system process / protein insertion into mitochondrial inner membrane / psychomotor behavior / Mitochondrial protein degradation / cellular response to oxygen levels / iron-sulfur cluster assembly complex / mitochondrial large ribosomal subunit binding / gliogenesis / neural precursor cell proliferation / cardiac muscle tissue development / : / [2Fe-2S] cluster assembly / oxygen sensor activity / adult walking behavior / respiratory chain complex I / cellular response to glucocorticoid stimulus / deoxynucleoside kinase activity / negative regulation of non-canonical NF-kappaB signal transduction / positive regulation of mitochondrial membrane potential / response to hydroperoxide / cellular respiration / ubiquinone-6 biosynthetic process / iron-sulfur cluster assembly / mitochondrial ribosome / adult behavior / dopamine metabolic process / positive regulation of ATP biosynthetic process / mitochondrial translation / NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) / positive regulation of execution phase of apoptosis / apoptotic mitochondrial changes / NADH dehydrogenase activity / mitochondrial ATP synthesis coupled electron transport / : / mitochondrial electron transport, NADH to ubiquinone / proton motive force-driven mitochondrial ATP synthesis / ubiquinone binding / mitochondrial respiratory chain complex I assembly / acyl binding / neuron development / NADH dehydrogenase (ubiquinone) activity / cellular response to interferon-beta / acyl carrier activity / quinone binding / electron transport coupled proton transport / ATP synthesis coupled electron transport / negative regulation of reactive oxygen species biosynthetic process / cellular response to retinoic acid / negative regulation of intrinsic apoptotic signaling pathway / extrinsic apoptotic signaling pathway / ATP metabolic process / : / tricarboxylic acid cycle / visual perception / aerobic respiration / Neutrophil degranulation / respiratory electron transport chain / reactive oxygen species metabolic process / mitochondrion organization / cerebellum development / neurogenesis / regulation of mitochondrial membrane potential / response to hormone / response to cocaine / fatty acid metabolic process / synaptic membrane / kidney development / muscle contraction / mitochondrial membrane / apoptotic signaling pathway / electron transport chain / sensory perception of sound / regulation of protein phosphorylation / ionotropic glutamate receptor binding / response to nicotine / response to hydrogen peroxide / multicellular organism growth / response to organic cyclic compound / mitochondrial intermembrane space / brain development / negative regulation of cell growth / cognition / 2 iron, 2 sulfur cluster binding / circadian rhythm / positive regulation of protein catabolic process / NAD binding / FMN binding / myelin sheath / nervous system development 類似検索 - 分子機能 | ||||||||||||
生物種 | ![]() ![]() | ||||||||||||
手法 | 電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.3 Å | ||||||||||||
![]() | Agip, A.N.A. / Blaza, J.N. / Bridges, H.R. / Viscomi, C. / Rawson, S. / Muench, S.P. / Hirst, J. | ||||||||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() タイトル: Cryo-EM structures of complex I from mouse heart mitochondria in two biochemically defined states. 著者: Ahmed-Noor A Agip / James N Blaza / Hannah R Bridges / Carlo Viscomi / Shaun Rawson / Stephen P Muench / Judy Hirst / ![]() 要旨: Complex I (NADH:ubiquinone oxidoreductase) uses the reducing potential of NADH to drive protons across the energy-transducing inner membrane and power oxidative phosphorylation in mammalian ...Complex I (NADH:ubiquinone oxidoreductase) uses the reducing potential of NADH to drive protons across the energy-transducing inner membrane and power oxidative phosphorylation in mammalian mitochondria. Recent cryo-EM analyses have produced near-complete models of all 45 subunits in the bovine, ovine and porcine complexes and have identified two states relevant to complex I in ischemia-reperfusion injury. Here, we describe the 3.3-Å structure of complex I from mouse heart mitochondria, a biomedically relevant model system, in the 'active' state. We reveal a nucleotide bound in subunit NDUFA10, a nucleoside kinase homolog, and define mechanistically critical elements in the mammalian enzyme. By comparisons with a 3.9-Å structure of the 'deactive' state and with known bacterial structures, we identify differences in helical geometry in the membrane domain that occur upon activation or that alter the positions of catalytically important charged residues. Our results demonstrate the capability of cryo-EM analyses to challenge and develop mechanistic models for mammalian complex I. | ||||||||||||
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その他 | ![]() |
-検証レポート
文書・要旨 | ![]() | 2.9 MB | 表示 | ![]() |
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文書・詳細版 | ![]() | 3 MB | 表示 | |
XML形式データ | ![]() | 224.2 KB | 表示 | |
CIF形式データ | ![]() | 333.7 KB | 表示 | |
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-関連構造データ
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リンク
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集合体
登録構造単位 | ![]()
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1 |
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要素
-NADH-ubiquinone oxidoreductase chain ... , 7種, 7分子 AHJKLMN
#1: タンパク質 | 分子量: 13251.785 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() 参照: UniProt: P03899, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
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#8: タンパク質 | 分子量: 36105.027 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() 参照: UniProt: P03888, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
#10: タンパク質 | 分子量: 18656.100 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() 参照: UniProt: P03925, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
#11: タンパク質 | 分子量: 10637.629 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() 参照: UniProt: P03903, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
#12: タンパク質 | 分子量: 68547.297 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() 参照: UniProt: P03921, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
#13: タンパク質 | 分子量: 51943.547 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() 参照: UniProt: P03911, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
#14: タンパク質 | 分子量: 38800.230 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() 参照: UniProt: P03893, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] iron-sulfur protein ... , 7種, 7分子 BCDIQRe
#2: タンパク質 | 分子量: 24715.912 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() 参照: UniProt: Q9DC70, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating), NADH dehydrogenase |
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#3: タンパク質 | 分子量: 30191.307 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() 参照: UniProt: Q9DCT2, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating), NADH dehydrogenase |
#4: タンパク質 | 分子量: 52720.602 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() 参照: UniProt: Q91WD5, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating), NADH dehydrogenase |
#9: タンパク質 | 分子量: 24068.355 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() 参照: UniProt: Q8K3J1, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating), NADH dehydrogenase |
#17: タンパク質 | 分子量: 19814.725 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#18: タンパク質 | 分子量: 13041.828 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#30: タンパク質 | 分子量: 12675.772 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] flavoprotein ... , 3種, 3分子 EFs
#5: タンパク質 | 分子量: 27318.336 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() 参照: UniProt: Q9D6J6, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating), NADH dehydrogenase |
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#6: タンパク質 | 分子量: 47060.621 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() 参照: UniProt: Q91YT0, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating), NADH dehydrogenase |
#44: タンパク質 | 分子量: 11833.504 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
-タンパク質 , 3種, 4分子 GTUY
#7: タンパク質 | 分子量: 79866.688 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() 参照: UniProt: Q91VD9, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating), NADH dehydrogenase | ||
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#20: タンパク質 | 分子量: 17390.289 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() #24: タンパク質 | | 分子量: 15130.416 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] 1 alpha subcomplex subunit ... , 11種, 11分子 OPSVWXZabqr
#15: タンパク質 | 分子量: 40657.375 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
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#16: タンパク質 | 分子量: 42588.129 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#19: タンパク質 | 分子量: 10932.675 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#21: タンパク質 | 分子量: 13380.719 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#22: タンパク質 | 分子量: 15311.858 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#23: タンパク質 | 分子量: 20025.127 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#25: タンパク質 | 分子量: 16881.588 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#26: タンパク質 | 分子量: 7807.176 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#27: タンパク質 | 分子量: 9380.904 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#42: タンパク質 | 分子量: 17154.453 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#43: タンパク質 | 分子量: 12637.629 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] 1 subunit ... , 2種, 2分子 cd
#28: タンパク質 | 分子量: 8636.023 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
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#29: タンパク質 | 分子量: 14185.692 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] 1 beta subcomplex subunit ... , 11種, 11分子 fghijklmnop
#31: タンパク質 | 分子量: 6965.109 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
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#32: タンパク質 | 分子量: 17463.727 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#33: タンパク質 | 分子量: 21742.197 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#34: タンパク質 | 分子量: 15582.122 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#35: タンパク質 | 分子量: 11982.437 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#36: タンパク質 | 分子量: 11714.240 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#37: タンパク質 | 分子量: 21903.828 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#38: タンパク質 | 分子量: 15105.287 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#39: タンパク質 | 分子量: 22020.123 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#40: タンパク質 | 分子量: 16360.804 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
#41: タンパク質 | 分子量: 21054.832 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() ![]() |
-非ポリマー , 10種, 34分子 ![](data/chem/img/3PE.gif)
![](data/chem/img/SF4.gif)
![](data/chem/img/FES.gif)
![](data/chem/img/FMN.gif)
![](data/chem/img/PC1.gif)
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![](data/chem/img/NDP.gif)
![](data/chem/img/ZN.gif)
![](data/chem/img/EHZ.gif)
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![](data/chem/img/PC1.gif)
![](data/chem/img/CDL.gif)
![](data/chem/img/ADP.gif)
![](data/chem/img/NDP.gif)
![](data/chem/img/ZN.gif)
![](data/chem/img/EHZ.gif)
#45: 化合物 | ChemComp-3PE / #46: 化合物 | ChemComp-SF4 / #47: 化合物 | #48: 化合物 | ChemComp-FMN / | #49: 化合物 | ChemComp-PC1 / #50: 化合物 | ChemComp-CDL / #51: 化合物 | ChemComp-ADP / | #52: 化合物 | ChemComp-NDP / | #53: 化合物 | ChemComp-ZN / | #54: 化合物 | |
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-実験情報
-実験
実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
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EM実験 | 試料の集合状態: PARTICLE / 3次元再構成法: 単粒子再構成法 |
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試料調製
構成要素 | 名称: Mitochondrial complex I from mouse in the active state タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#44 / 由来: NATURAL | ||||||||||||||||||||
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分子量 | 値: 1.0 MDa / 実験値: NO | ||||||||||||||||||||
由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() | ||||||||||||||||||||
緩衝液 | pH: 7.14 | ||||||||||||||||||||
緩衝液成分 |
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試料 | 濃度: 5 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES 詳細: Peak fraction from a gel filtration column- monodisperse and not concentrated | ||||||||||||||||||||
試料支持 | 詳細: Gold was PEGylated prior to use in anaerobic ethanol in 5mM SPT-11P6 (Sensopath Technologies) for two days 0.6/1 holes グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil UltrAuFoil | ||||||||||||||||||||
急速凍結 | 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K / 詳細: 8-16s blotting. |
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電子顕微鏡撮影
実験機器 | ![]() モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
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顕微鏡 | モデル: FEI TITAN KRIOS |
電子銃 | 電子線源: ![]() |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD / 倍率(補正後): 47600 X / 最大 デフォーカス(公称値): 3100 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 1500 nm / Cs: 2.7 mm / アライメント法: COMA FREE |
試料ホルダ | 凍結剤: NITROGEN 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER |
撮影 | 平均露光時間: 10 sec. / 電子線照射量: 50 e/Å2 / 検出モード: COUNTING フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 QUANTUM (4k x 4k) 撮影したグリッド数: 1 |
電子光学装置 | エネルギーフィルター名称: GIF Quantum LS / エネルギーフィルター 上限: 20 eV / エネルギーフィルター 下限: 0 eV |
画像スキャン | 動画フレーム数/画像: 25 / 利用したフレーム数/画像: 1-12 |
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解析
ソフトウェア | 名称: PHENIX / バージョン: 1.13_2998: / 分類: 精密化 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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EMソフトウェア |
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
粒子像の選択 | 選択した粒子像数: 60851 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: C1 (非対称) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 20370 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 対称性のタイプ: POINT | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL / 詳細: Used default paramteres in phenix.real_space_refine |