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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-11969 | |||||||||
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タイトル | A 3.7-angstrom structure of Yarrowia lipolytica complex I with an R121M mutation in NUCM. | |||||||||
マップデータ | Final map globally sharpened with RELION postprocess | |||||||||
試料 |
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機能・相同性 | 機能・相同性情報 NADH dehydrogenase / ubiquinone-6 biosynthetic process / respiratory chain complex I / oxidoreductase activity, acting on NAD(P)H / NADH dehydrogenase activity / NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) / acyl binding / ubiquinone binding / acyl carrier activity / quinone binding ...NADH dehydrogenase / ubiquinone-6 biosynthetic process / respiratory chain complex I / oxidoreductase activity, acting on NAD(P)H / NADH dehydrogenase activity / NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) / acyl binding / ubiquinone binding / acyl carrier activity / quinone binding / electron transport coupled proton transport / : / ATP synthesis coupled electron transport / mitochondrial respiratory chain complex I assembly / respiratory electron transport chain / : / mitochondrial electron transport, NADH to ubiquinone / NADH dehydrogenase (ubiquinone) activity / electron transport chain / mitochondrial membrane / aerobic respiration / mitochondrial intermembrane space / 2 iron, 2 sulfur cluster binding / NAD binding / FMN binding / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / response to oxidative stress / oxidoreductase activity / protein-containing complex binding / mitochondrion / membrane / metal ion binding 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Yarrowia lipolytica (酵母) | |||||||||
手法 | 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 | Hirst J / Grba D | |||||||||
資金援助 | 英国, 2件
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引用 | ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2021 タイトル: A conserved arginine residue is critical for stabilizing the N2 FeS cluster in mitochondrial complex I. 著者: Mikhail A Hameedi / Daniel N Grba / Katherine H Richardson / Andrew J Y Jones / Wei Song / Maxie M Roessler / John J Wright / Judy Hirst / 要旨: Respiratory complex I (NADH:ubiquinone oxidoreductase), the first enzyme of the electron-transport chain, captures the free energy released by NADH oxidation and ubiquinone reduction to translocate ...Respiratory complex I (NADH:ubiquinone oxidoreductase), the first enzyme of the electron-transport chain, captures the free energy released by NADH oxidation and ubiquinone reduction to translocate protons across an energy-transducing membrane and drive ATP synthesis during oxidative phosphorylation. The cofactor that transfers the electrons directly to ubiquinone is an iron-sulfur cluster (N2) located in the NDUFS2/NUCM subunit. A nearby arginine residue (R121), which forms part of the second coordination sphere of the N2 cluster, is known to be posttranslationally dimethylated but its functional and structural significance are not known. Here, we show that mutations of this arginine residue (R121M/K) abolish the quinone-reductase activity, concomitant with disappearance of the N2 signature from the electron paramagnetic resonance (EPR) spectrum. Analysis of the cryo-EM structure of NDUFS2-R121M complex I at 3.7 Å resolution identified the absence of the cubane N2 cluster as the cause of the dysfunction, within an otherwise intact enzyme. The mutation further induced localized disorder in nearby elements of the quinone-binding site, consistent with the close connections between the cluster and substrate-binding regions. Our results demonstrate that R121 is required for the formation and/or stability of the N2 cluster and highlight the importance of structural analyses for mechanistic interpretation of biochemical and spectroscopic data on complex I variants. | |||||||||
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 | EMマップ: SurfViewMolmilJmol/JSmol |
添付画像 |
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_11969.map.gz | 323.7 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-11969-v30.xml emd-11969.xml | 70.9 KB 70.9 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
FSC (解像度算出) | emd_11969_fsc.xml | 16 KB | 表示 | FSCデータファイル |
画像 | emd_11969.png | 49.3 KB | ||
マスクデータ | emd_11969_msk_1.map | 347.6 MB | マスクマップ | |
その他 | emd_11969_half_map_1.map.gz emd_11969_half_map_2.map.gz | 277.6 MB 277.8 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-11969 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-11969 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_11969_validation.pdf.gz | 1009.3 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_11969_full_validation.pdf.gz | 1008.9 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_11969_validation.xml.gz | 23 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_11969_validation.cif.gz | 31 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-11969 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-11969 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_11969.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 347.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | Final map globally sharpened with RELION postprocess | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.05 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
-マスク #1
ファイル | emd_11969_msk_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: Half map 1
ファイル | emd_11969_half_map_1.map | ||||||||||||
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注釈 | Half map 1 | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: Half map 2
ファイル | emd_11969_half_map_2.map | ||||||||||||
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注釈 | Half map 2 | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
+全体 : Yarrowia lipolytica mitochondrial complex I (NADH:Ubiquinone oxid...
+超分子 #1: Yarrowia lipolytica mitochondrial complex I (NADH:Ubiquinone oxid...
+分子 #1: NADH-ubiquinone oxidoreductase chain 3
+分子 #2: Subunit NUKM of NADH:Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I)
+分子 #3: NUGM protein
+分子 #4: NUCM protein
+分子 #5: Subunit NUHM of NADH:Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I)
+分子 #6: Subunit NUBM of NADH:Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I)
+分子 #7: Subunit NUAM of NADH:Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I)
+分子 #8: NADH-ubiquinone oxidoreductase chain 1
+分子 #9: Subunit NUIM of protein NADH:Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I)
+分子 #10: NADH-ubiquinone oxidoreductase chain 6
+分子 #11: NADH-ubiquinone oxidoreductase chain 4L
+分子 #12: NADH-ubiquinone oxidoreductase chain 5
+分子 #13: NADH-ubiquinone oxidoreductase chain 4
+分子 #14: NADH dehydrogenase subunit 2
+分子 #15: Subunit NUXM of NADH:Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I)
+分子 #16: Epimerase domain-containing protein
+分子 #17: Subunit NUYM of NADH:Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I)
+分子 #18: zf-CHCC domain-containing protein
+分子 #19: Subunit NI8M of NADH:Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I)
+分子 #20: Acyl carrier protein
+分子 #21: Acyl carrier protein
+分子 #22: Subunit NUFM of NADH:Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I)
+分子 #23: Subunit NB4M of protein NADH:Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I)
+分子 #24: Subunit NUPM of NADH:Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I)
+分子 #25: Complex I-B14.7
+分子 #26: GRIM-19
+分子 #27: NADH dehydrogenase [ubiquinone] 1 alpha subcomplex subunit 1
+分子 #28: subunit NI9M of protein NADH:Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I)
+分子 #29: Subunit NUZM of NADH:Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I)
+分子 #30: subunit NEBM of protein NADH:Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I...
+分子 #31: Subunit NIPM of NADH:Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I)
+分子 #32: Subunit N7BM of NADH:Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I)
+分子 #33: Subunit NESM of NADH:Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I)
+分子 #34: subunit NUNM of protein NADH:Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I)
+分子 #35: Subunit NUUM of NADH:Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I)
+分子 #36: Subunit NUVM of NADH:Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I)
+分子 #37: Subunit NB2M of NADH:Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I)
+分子 #38: Subunit NIAM of NADH:Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I)
+分子 #39: Subunit NB5M of NADH:Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I)
+分子 #40: Subunit NI2M of NADH:Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I)
+分子 #41: Subunit NB8M of NADH:Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I)
+分子 #42: Subunit NIDM of NADH:Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I)
+分子 #43: DIUNDECYL PHOSPHATIDYL CHOLINE
+分子 #44: FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER
+分子 #45: FLAVIN MONONUCLEOTIDE
+分子 #46: IRON/SULFUR CLUSTER
+分子 #47: 1,2-Distearoyl-sn-glycerophosphoethanolamine
+分子 #48: CARDIOLIPIN
+分子 #49: NADPH DIHYDRO-NICOTINAMIDE-ADENINE-DINUCLEOTIDE PHOSPHATE
+分子 #50: ZINC ION
+分子 #51: ~{S}-[2-[3-[[(2~{R})-3,3-dimethyl-2-oxidanyl-4-phosphonooxy-butan...
+分子 #52: DODECYL-BETA-D-MALTOSIDE
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
緩衝液 | pH: 7.45 |
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グリッド | モデル: UltrAuFoil / 材質: GOLD / 支持フィルム - 材質: GOLD / 前処理 - タイプ: PLASMA CLEANING / 前処理 - 時間: 90 sec. / 詳細: PEG-thiol treated |
凍結 | 凍結剤: ETHANE |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) 検出モード: COUNTING / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 2241 / 平均電子線量: 48.0 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 最大 デフォーカス(補正後): -2.7 µm / 最小 デフォーカス(補正後): -1.5 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 倍率(公称値): 130000 |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |