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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 7ak5 | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of respiratory complex I in the deactive state from Mus musculus at 3.2 A | |||||||||
要素 |
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キーワード | OXIDOREDUCTASE / deactive complex I | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 Mitochondrial protein import / response to injury involved in regulation of muscle adaptation / reproductive system development / Protein lipoylation / Mitochondrial Fatty Acid Beta-Oxidation / Complex I biogenesis / RHOG GTPase cycle / Respiratory electron transport / protein insertion into mitochondrial inner membrane / blastocyst hatching ...Mitochondrial protein import / response to injury involved in regulation of muscle adaptation / reproductive system development / Protein lipoylation / Mitochondrial Fatty Acid Beta-Oxidation / Complex I biogenesis / RHOG GTPase cycle / Respiratory electron transport / protein insertion into mitochondrial inner membrane / blastocyst hatching / circulatory system development / respiratory system process / psychomotor behavior / ubiquinone-6 biosynthetic process / Mitochondrial protein degradation / response to light intensity / cellular response to oxygen levels / iron-sulfur cluster assembly complex / : / mitochondrial large ribosomal subunit binding / gliogenesis / negative regulation of non-canonical NF-kappaB signal transduction / cellular response to glucocorticoid stimulus / neural precursor cell proliferation / cardiac muscle tissue development / [2Fe-2S] cluster assembly / oxygen sensor activity / adult walking behavior / positive regulation of mitochondrial membrane potential / response to hydroperoxide / : / ubiquinone binding / iron-sulfur cluster assembly / positive regulation of ATP biosynthetic process / adult behavior / dopamine metabolic process / NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) / positive regulation of execution phase of apoptosis / proton motive force-driven mitochondrial ATP synthesis / apoptotic mitochondrial changes / NADH dehydrogenase activity / mitochondrial ATP synthesis coupled electron transport / respiratory chain complex I / : / mitochondrial respiratory chain complex I assembly / mitochondrial electron transport, NADH to ubiquinone / electron transport coupled proton transport / neuron development / acyl binding / acyl carrier activity / NADH dehydrogenase (ubiquinone) activity / cellular response to interferon-beta / negative regulation of intrinsic apoptotic signaling pathway / ATP synthesis coupled electron transport / quinone binding / cellular response to retinoic acid / negative regulation of reactive oxygen species biosynthetic process / muscle contraction / extrinsic apoptotic signaling pathway / ionotropic glutamate receptor binding / tricarboxylic acid cycle / Neutrophil degranulation / aerobic respiration / visual perception / response to hormone / neurogenesis / respiratory electron transport chain / cerebellum development / reactive oxygen species metabolic process / kidney development / regulation of mitochondrial membrane potential / response to cocaine / synaptic membrane / mitochondrion organization / fatty acid metabolic process / response to nicotine / mitochondrial membrane / sensory perception of sound / electron transport chain / brain development / regulation of protein phosphorylation / response to hydrogen peroxide / negative regulation of cell growth / multicellular organism growth / response to organic cyclic compound / mitochondrial intermembrane space / cognition / 2 iron, 2 sulfur cluster binding / circadian rhythm / positive regulation of protein catabolic process / NAD binding / FMN binding / myelin sheath / nervous system development / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / protease binding / in utero embryonic development / neuron apoptotic process / response to ethanol / response to oxidative stress 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Mus musculus (ハツカネズミ) | |||||||||
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: 3.17 Å | |||||||||
データ登録者 | Yin, Z. / Bridges, H.R. / Grba, D. / Hirst, J. | |||||||||
資金援助 | 英国, 2件
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引用 | ジャーナル: Nat Commun / 年: 2021 タイトル: Structural basis for a complex I mutation that blocks pathological ROS production. 著者: Zhan Yin / Nils Burger / Duvaraka Kula-Alwar / Dunja Aksentijević / Hannah R Bridges / Hiran A Prag / Daniel N Grba / Carlo Viscomi / Andrew M James / Amin Mottahedin / Thomas Krieg / ...著者: Zhan Yin / Nils Burger / Duvaraka Kula-Alwar / Dunja Aksentijević / Hannah R Bridges / Hiran A Prag / Daniel N Grba / Carlo Viscomi / Andrew M James / Amin Mottahedin / Thomas Krieg / Michael P Murphy / Judy Hirst / 要旨: Mitochondrial complex I is central to the pathological reactive oxygen species (ROS) production that underlies cardiac ischemia-reperfusion (IR) injury. ND6-P25L mice are homoplasmic for a disease- ...Mitochondrial complex I is central to the pathological reactive oxygen species (ROS) production that underlies cardiac ischemia-reperfusion (IR) injury. ND6-P25L mice are homoplasmic for a disease-causing mtDNA point mutation encoding the P25L substitution in the ND6 subunit of complex I. The cryo-EM structure of ND6-P25L complex I revealed subtle structural changes that facilitate rapid conversion to the "deactive" state, usually formed only after prolonged inactivity. Despite its tendency to adopt the "deactive" state, the mutant complex is fully active for NADH oxidation, but cannot generate ROS by reverse electron transfer (RET). ND6-P25L mitochondria function normally, except for their lack of RET ROS production, and ND6-P25L mice are protected against cardiac IR injury in vivo. Thus, this single point mutation in complex I, which does not affect oxidative phosphorylation but renders the complex unable to catalyse RET, demonstrates the pathological role of ROS production by RET during IR injury. | |||||||||
履歴 |
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ムービー |
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構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
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PDBx/mmCIF形式 | 7ak5.cif.gz | 1.4 MB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb7ak5.ent.gz | 1.2 MB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 7ak5.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
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文書・要旨 | 7ak5_validation.pdf.gz | 2.4 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 7ak5_full_validation.pdf.gz | 2.4 MB | 表示 | |
XML形式データ | 7ak5_validation.xml.gz | 210.7 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 7ak5_validation.cif.gz | 315.2 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/ak/7ak5 ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/ak/7ak5 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 11810MC 7ak6C M: このデータのモデリングに利用したマップデータ C: 同じ文献を引用 (文献) |
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類似構造データ | |
電子顕微鏡画像生データ | EMPIAR-10604 (タイトル: Single particle cryo-EM dataset of Mus musculus mitochondrial complex I in the deactive state Data size: 2.7 TB Data #1: Single particle cryo-EM dataset of Mus musculus mitochondrial complex I in the deactive state [micrographs - multiframe]) |
-リンク
-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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart 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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart 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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart 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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart 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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart 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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart 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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart 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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart 参照: UniProt: Q9DC70, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
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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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart 参照: UniProt: Q9DCT2, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
#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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart 参照: UniProt: Q91WD5, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
#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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart 参照: UniProt: Q8K3J1, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
#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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: Q9CXZ1 |
#18: タンパク質 | 分子量: 12765.534 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: P52503 |
#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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: Q99LY9 |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] flavoprotein ... , 3種, 3分子 EFs
#5: タンパク質 | 分子量: 27077.047 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart 参照: UniProt: Q9D6J6, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
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#6: タンパク質 | 分子量: 50904.152 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart 参照: UniProt: Q91YT0, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
#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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: Q8BK30 |
-タンパク質 , 3種, 4分子 GTUY
#7: タンパク質 | 分子量: 78652.367 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart 参照: UniProt: Q91VD9, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) | ||
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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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: Q9CR21 #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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: G5E814 |
-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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: Q99LC3 |
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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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: Q9DC69 |
#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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: Q9CQ75 |
#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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: Q9CPP6 |
#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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: Q9CQZ5 |
#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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: Q9DCJ5 |
#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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: Q9ERS2 |
#26: タンパク質 | 分子量: 7921.279 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: O35683 |
#27: タンパク質 | 分子量: 9249.709 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: Q9CQ91 |
#42: タンパク質 | 分子量: 17112.416 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: Q7TMF3 |
#43: タンパク質 | 分子量: 12506.432 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: Q9Z1P6 |
-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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: Q9CQY9 |
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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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: Q9CQ54 |
-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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: P0DN34 |
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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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: O09111 |
#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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: Q9CQH3 |
#34: タンパク質 | 分子量: 15450.925 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: Q3UIU2 |
#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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: Q9CPU2 |
#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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: Q9CQZ6 |
#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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: Q9D6J5 |
#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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: Q9CQC7 |
#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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: Q9CQJ8 |
#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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: Q9CR61 |
#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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 組織: heart / 参照: UniProt: Q9DCS9 |
-非ポリマー , 10種, 28分子
#45: 化合物 | ChemComp-SF4 / #46: 化合物 | #47: 化合物 | #48: 化合物 | ChemComp-FMN / | #49: 化合物 | ChemComp-3PE / #50: 化合物 | ChemComp-CDL / #51: 化合物 | ChemComp-ATP / | #52: 化合物 | ChemComp-NDP / | #53: 化合物 | ChemComp-ZN / | #54: 化合物 | |
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-詳細
研究の焦点であるリガンドがあるか | N |
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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: Mouse mitochondrial complex I / タイプ: COMPLEX / 詳細: complex I in the deactive state / Entity ID: #1-#44 / 由来: NATURAL |
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分子量 | 値: 1 MDa / 実験値: NO |
由来(天然) | 生物種: Mus musculus (ハツカネズミ) / 株: C57BL/6J / 器官: heart / Organelle: Mitochondrion |
緩衝液 | pH: 7.4 |
試料 | 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES |
試料支持 | グリッドの材料: GOLD / グリッドのタイプ: UltrAuFoil R0.6/1 |
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: 277.15 K / 詳細: 8-16s blotting |
-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 / Cs: 2.7 mm |
撮影 | 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) |
-解析
EMソフトウェア |
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | ||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.17 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 50184 / 対称性のタイプ: POINT |