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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 6cfw | ||||||
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タイトル | cryoEM structure of a respiratory membrane-bound hydrogenase | ||||||
要素 |
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キーワード | MEMBRANE PROTEIN / respiratory / hydrogenase / ion translocation | ||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 : / ferredoxin hydrogenase / monoatomic ion transmembrane transporter activity / ferredoxin hydrogenase complex / ferredoxin hydrogenase activity / monoatomic cation transmembrane transporter activity / oxidoreductase activity, acting on NAD(P)H / proton motive force-driven ATP synthesis / nickel cation binding / quinone binding ...: / ferredoxin hydrogenase / monoatomic ion transmembrane transporter activity / ferredoxin hydrogenase complex / ferredoxin hydrogenase activity / monoatomic cation transmembrane transporter activity / oxidoreductase activity, acting on NAD(P)H / proton motive force-driven ATP synthesis / nickel cation binding / quinone binding / NADH dehydrogenase (ubiquinone) activity / NAD binding / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / membrane => GO:0016020 / membrane / metal ion binding / plasma membrane 類似検索 - 分子機能 | ||||||
生物種 | Pyrococcus furiosus COM1 (古細菌) Pyrococcus furiosus (古細菌) | ||||||
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: 3.7 Å | ||||||
データ登録者 | Li, H.L. / Yu, H.J. | ||||||
引用 | ジャーナル: Cell / 年: 2018 タイトル: Structure of an Ancient Respiratory System. 著者: Hongjun Yu / Chang-Hao Wu / Gerrit J Schut / Dominik K Haja / Gongpu Zhao / John W Peters / Michael W W Adams / Huilin Li / 要旨: Hydrogen gas-evolving membrane-bound hydrogenase (MBH) and quinone-reducing complex I are homologous respiratory complexes with a common ancestor, but a structural basis for their evolutionary ...Hydrogen gas-evolving membrane-bound hydrogenase (MBH) and quinone-reducing complex I are homologous respiratory complexes with a common ancestor, but a structural basis for their evolutionary relationship is lacking. Here, we report the cryo-EM structure of a 14-subunit MBH from the hyperthermophile Pyrococcus furiosus. MBH contains a membrane-anchored hydrogenase module that is highly similar structurally to the quinone-binding Q-module of complex I while its membrane-embedded ion-translocation module can be divided into a H- and a Na-translocating unit. The H-translocating unit is rotated 180° in-membrane with respect to its counterpart in complex I, leading to distinctive architectures for the two respiratory systems despite their largely conserved proton-pumping mechanisms. The Na-translocating unit, absent in complex I, resembles that found in the Mrp H/Na antiporter and enables hydrogen gas evolution by MBH to establish a Na gradient for ATP synthesis near 100°C. MBH also provides insights into Mrp structure and evolution of MBH-based respiratory enzymes. | ||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
-ダウンロードとリンク
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 6cfw.cif.gz | 441.9 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb6cfw.ent.gz | 355.2 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 6cfw.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
-検証レポート
文書・要旨 | 6cfw_validation.pdf.gz | 1 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 6cfw_full_validation.pdf.gz | 1.1 MB | 表示 | |
XML形式データ | 6cfw_validation.xml.gz | 70.3 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 6cfw_validation.cif.gz | 110.4 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/cf/6cfw ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/cf/6cfw | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
-集合体
登録構造単位 |
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1 |
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-要素
-Monovalent cation/H+ antiporter subunit ... , 6種, 6分子 HGFACB
#1: タンパク質 | 分子量: 55016.523 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Pyrococcus furiosus COM1 (古細菌) / 遺伝子: PFC_06375 / 発現宿主: Pyrococcus furiosus (古細菌) / 参照: UniProt: I6UQL5 |
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#2: タンパク質 | 分子量: 12784.348 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Pyrococcus furiosus COM1 (古細菌) / 遺伝子: PFC_06370 / 発現宿主: Pyrococcus furiosus (古細菌) / 参照: UniProt: I6UZU1 |
#6: タンパク質 | 分子量: 15531.277 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Pyrococcus furiosus COM1 (古細菌) / 遺伝子: PFC_06365 / 発現宿主: Pyrococcus furiosus (古細菌) / 参照: UniProt: I6TXN5 |
#7: タンパク質 | 分子量: 18750.781 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Pyrococcus furiosus COM1 (古細菌) / 遺伝子: PFC_06340 / 発現宿主: Pyrococcus furiosus (古細菌) / 参照: UniProt: I6TXN1 |
#9: タンパク質 | 分子量: 13521.957 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Pyrococcus furiosus COM1 (古細菌) / 遺伝子: PFC_06350 / 発現宿主: Pyrococcus furiosus (古細菌) / 参照: UniProt: I6UQL1 |
#10: タンパク質 | 分子量: 9063.924 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Pyrococcus furiosus COM1 (古細菌) / 遺伝子: PFC_06345 / 発現宿主: Pyrococcus furiosus (古細菌) / 参照: UniProt: I6UZT7 |
-タンパク質 , 6種, 6分子 DIMEJN
#3: タンパク質 | 分子量: 10423.586 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Pyrococcus furiosus (strain ATCC 43587 / DSM 3638 / JCM 8422 / Vc1) (古細菌) 株: ATCC 43587 / DSM 3638 / JCM 8422 / Vc1 / 遺伝子: PF1426 / 発現宿主: Pyrococcus furiosus (古細菌) / 参照: UniProt: Q8U104 |
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#4: タンパク質 | 分子量: 13055.353 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Pyrococcus furiosus COM1 (古細菌) / 遺伝子: PFC_06380 / 発現宿主: Pyrococcus furiosus (古細菌) / 参照: UniProt: I6U847 |
#5: タンパク質 | 分子量: 35414.543 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Pyrococcus furiosus COM1 (古細菌) / 遺伝子: PFC_06400 / 発現宿主: Pyrococcus furiosus (古細菌) / 参照: UniProt: I6UQM0 |
#8: タンパク質 | 分子量: 11149.660 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Pyrococcus furiosus COM1 (古細菌) / 遺伝子: PFC_06360 / 発現宿主: Pyrococcus furiosus (古細菌) / 参照: UniProt: I6V287 |
#11: タンパク質 | 分子量: 18324.152 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Pyrococcus furiosus (strain ATCC 43587 / DSM 3638 / JCM 8422 / Vc1) (古細菌) 株: ATCC 43587 / DSM 3638 / JCM 8422 / Vc1 / 遺伝子: mbhJ, mbh10, PF1432 / 発現宿主: Pyrococcus furiosus (古細菌) / 参照: UniProt: Q8U0Z8, ferredoxin hydrogenase |
#14: タンパク質 | 分子量: 15707.697 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Pyrococcus furiosus COM1 (古細菌) / 遺伝子: PFC_06405 / 発現宿主: Pyrococcus furiosus (古細菌) / 参照: UniProt: I6U851 |
-Membrane-bound hydrogenase subunit ... , 2種, 2分子 KL
#12: タンパク質 | 分子量: 20213.092 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Pyrococcus furiosus (strain ATCC 43587 / DSM 3638 / JCM 8422 / Vc1) (古細菌) 株: ATCC 43587 / DSM 3638 / JCM 8422 / Vc1 / 遺伝子: mbhK, mbh11, PF1433 / 発現宿主: Pyrococcus furiosus (古細菌) / 参照: UniProt: Q8U0Z7, ferredoxin hydrogenase |
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#13: タンパク質 | 分子量: 43008.723 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 由来: (組換発現) Pyrococcus furiosus (strain ATCC 43587 / DSM 3638 / JCM 8422 / Vc1) (古細菌) 株: ATCC 43587 / DSM 3638 / JCM 8422 / Vc1 / 遺伝子: mbhL, mbh12, PF1434 / 発現宿主: Pyrococcus furiosus (古細菌) / 参照: UniProt: Q8U0Z6, ferredoxin hydrogenase |
-非ポリマー , 2種, 4分子
#15: 化合物 | #16: 化合物 | ChemComp-NFU / | |
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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 |
-試料調製
構成要素 | 名称: Membrane-bound Hydrogenase (MBH) complex / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#14 / 由来: RECOMBINANT |
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由来(天然) | 生物種: Pyrococcus furiosus (古細菌) |
由来(組換発現) | 生物種: Pyrococcus furiosus (古細菌) |
緩衝液 | pH: 8.2 |
試料 | 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES |
急速凍結 | 凍結剤: ETHANE |
-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: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD |
撮影 | 電子線照射量: 1.7 e/Å2 / 検出モード: COUNTING フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) |
-解析
ソフトウェア | 名称: PHENIX / バージョン: 1.12_2829: / 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 ONLY | ||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: C1 (非対称) | ||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 131679 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||
精密化 | 最高解像度: 3.7 Å | ||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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