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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 5lnk | ||||||
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タイトル | Entire ovine respiratory complex I | ||||||
要素 |
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キーワード | OXIDOREDUCTASE / NADH:ubiquinone / complex I / mammalian / mitochondrial | ||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 Complex I biogenesis / Respiratory electron transport / : / oxidoreductase activity, acting on NAD(P)H / NADH dehydrogenase activity / Mitochondrial protein degradation / NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) / apoptotic mitochondrial changes / acyl binding / ubiquinone binding ...Complex I biogenesis / Respiratory electron transport / : / oxidoreductase activity, acting on NAD(P)H / NADH dehydrogenase activity / Mitochondrial protein degradation / NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) / apoptotic mitochondrial changes / acyl binding / ubiquinone binding / acyl carrier activity / quinone binding / electron transport coupled proton transport / : / ATP synthesis coupled electron transport / ATP metabolic process / mitochondrial ATP synthesis coupled electron transport / mitochondrial respiratory chain complex I assembly / respiratory electron transport chain / reactive oxygen species metabolic process / regulation of mitochondrial membrane potential / : / mitochondrial electron transport, NADH to ubiquinone / NADH dehydrogenase (ubiquinone) activity / apoptotic signaling pathway / electron transport chain / circadian rhythm / aerobic respiration / mitochondrial intermembrane space / negative regulation of cell growth / 2 iron, 2 sulfur cluster binding / NAD binding / FMN binding / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / response to oxidative stress / membrane => GO:0016020 / mitochondrial inner membrane / mitochondrial matrix / negative regulation of DNA-templated transcription / protein-containing complex binding / mitochondrion / nucleoplasm / metal ion binding / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | ||||||
生物種 | Ovis aries (ヒツジ) | ||||||
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: 3.9 Å | ||||||
データ登録者 | Fiedorczuk, K. / Letts, J.A. / Kaszuba, K. / Sazanov, L.A. | ||||||
資金援助 | 英国, 1件
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引用 | ジャーナル: Nature / 年: 2016 タイトル: Atomic structure of the entire mammalian mitochondrial complex I. 著者: Karol Fiedorczuk / James A Letts / Gianluca Degliesposti / Karol Kaszuba / Mark Skehel / Leonid A Sazanov / 要旨: Mitochondrial complex I (also known as NADH:ubiquinone oxidoreductase) contributes to cellular energy production by transferring electrons from NADH to ubiquinone coupled to proton translocation ...Mitochondrial complex I (also known as NADH:ubiquinone oxidoreductase) contributes to cellular energy production by transferring electrons from NADH to ubiquinone coupled to proton translocation across the membrane. It is the largest protein assembly of the respiratory chain with a total mass of 970 kilodaltons. Here we present a nearly complete atomic structure of ovine (Ovis aries) mitochondrial complex I at 3.9 Å resolution, solved by cryo-electron microscopy with cross-linking and mass-spectrometry mapping experiments. All 14 conserved core subunits and 31 mitochondria-specific supernumerary subunits are resolved within the L-shaped molecule. The hydrophilic matrix arm comprises flavin mononucleotide and 8 iron-sulfur clusters involved in electron transfer, and the membrane arm contains 78 transmembrane helices, mostly contributed by antiporter-like subunits involved in proton translocation. Supernumerary subunits form an interlinked, stabilizing shell around the conserved core. Tightly bound lipids (including cardiolipins) further stabilize interactions between the hydrophobic subunits. Subunits with possible regulatory roles contain additional cofactors, NADPH and two phosphopantetheine molecules, which are shown to be involved in inter-subunit interactions. We observe two different conformations of the complex, which may be related to the conformationally driven coupling mechanism and to the active-deactive transition of the enzyme. Our structure provides insight into the mechanism, assembly, maturation and dysfunction of mitochondrial complex I, and allows detailed molecular analysis of disease-causing mutations. | ||||||
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 | 5lnk.cif.gz | 1.4 MB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb5lnk.ent.gz | 1.2 MB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 5lnk.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 | 5lnk_validation.pdf.gz | 1.8 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 5lnk_full_validation.pdf.gz | 1.9 MB | 表示 | |
XML形式データ | 5lnk_validation.xml.gz | 184.5 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 5lnk_validation.cif.gz | 290.3 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/ln/5lnk ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/ln/5lnk | 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
+Mitochondrial complex I, ... , 42種, 42分子 1234569HNAMKLJabcdefghiklmnopq...
-タンパク質 , 2種, 3分子 jXv
#24: タンパク質 | 分子量: 10119.541 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Ovis aries (ヒツジ) / 参照: UniProt: W5NQT7 #36: タンパク質 | | 分子量: 18818.070 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Ovis aries (ヒツジ) / 参照: UniProt: W5Q1B0 |
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-非ポリマー , 10種, 25分子
#45: 化合物 | ChemComp-SF4 / #46: 化合物 | ChemComp-FMN / | #47: 化合物 | #48: 化合物 | ChemComp-3PE / #49: 化合物 | ChemComp-PC1 / #50: 化合物 | ChemComp-CDL / #51: 化合物 | ChemComp-ZN / | #52: 化合物 | ChemComp-NDP / | #53: 化合物 | ChemComp-ZMP / | #54: 化合物 | ChemComp-PNS / | |
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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: Mitochondrial complex I / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#44 / 由来: NATURAL | ||||||||||||||||||||||||||||||
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分子量 | 値: 0.97 MDa / 実験値: YES | ||||||||||||||||||||||||||||||
由来(天然) | 生物種: Ovis aries (ヒツジ) | ||||||||||||||||||||||||||||||
緩衝液 | pH: 7.4 | ||||||||||||||||||||||||||||||
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 | ||||||||||||||||||||||||||||||
試料支持 | グリッドの材料: COPPER / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R0.6/1 | ||||||||||||||||||||||||||||||
急速凍結 | 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 90 % / 凍結前の試料温度: 277 K / 詳細: 34s 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 / 倍率(公称値): 59000 X / 倍率(補正後): 100720 X / 最大 デフォーカス(公称値): 3500 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 500 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: 1 sec. / 電子線照射量: 26 e/Å2 / 検出モード: INTEGRATING フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON II (4k x 4k) 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 2600 |
画像スキャン | サンプリングサイズ: 14 µm / 横: 4096 / 縦: 4096 / 動画フレーム数/画像: 7 / 利用したフレーム数/画像: 1-7 |
-解析
ソフトウェア | 名称: PHENIX / バージョン: 1.10_2148: / 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: 241000 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 82000 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | プロトコル: AB INITIO MODEL / 空間: REAL | ||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | PDB-ID: 4HEA 詳細: For the fourteen core subunits we used as a starting point our previous structure from T. thermophilus (PDB 4HEA) with sequence adjusted to ovine and side-chains rebuilt in SQWRL4. These are ...詳細: For the fourteen core subunits we used as a starting point our previous structure from T. thermophilus (PDB 4HEA) with sequence adjusted to ovine and side-chains rebuilt in SQWRL4. These are chains 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, H, A, J, K, N, M and L (with the same chain IDs as in 4HEA). For the remaining supernumerary subunits it was mostly de novo building with some help from homology modeling, which in most cases was not very useful due to low sequence homology. In few cases models produced by Phyre2 server were useful and were used as a starting point, due to the presence of templates with high coverage and confidence: 42kDa (chain k) - PDB ID 1P6X (xray) 39kDa (chain d) - PDB ID 3WJ7 (xray) SDAPs (chains j and X) - PDB ID 2DNW (NMR) B8 (chain e) - PDB ID 1S3A (NMR) | ||||||||||||||||||||||||||||||||
精密化 | 最高解像度: 3.9 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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