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基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 7b0n | ||||||||||||
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タイトル | A 3.7-angstrom structure of Yarrowia lipolytica complex I with an R121M mutation in NUCM. | ||||||||||||
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![]() | MEMBRANE PROTEIN / NADH:Ubiquinone Oxidoreductase / complex I | ||||||||||||
機能・相同性 | ![]() 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) / : / mitochondrial electron transport, NADH to ubiquinone / mitochondrial respiratory chain complex I assembly / ubiquinone 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) / : / mitochondrial electron transport, NADH to ubiquinone / mitochondrial respiratory chain complex I assembly / ubiquinone binding / acyl binding / NADH dehydrogenase (ubiquinone) activity / acyl carrier activity / quinone binding / : / electron transport coupled proton transport / ATP synthesis coupled electron transport / aerobic respiration / respiratory electron transport chain / mitochondrial membrane / electron transport chain / 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 | ![]() | ||||||||||||
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 | ||||||||||||
![]() | Hirst, J. / Grba, D. | ||||||||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() 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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構造ビューア | 分子: ![]() ![]() |
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PDBx/mmCIF形式 | ![]() | 2.6 MB | 表示 | ![]() |
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その他 | ![]() |
-検証レポート
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
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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 ... , 6種, 6分子 AHJKLM
#1: タンパク質 | 分子量: 14506.339 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() 参照: UniProt: S5TMS4, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
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#8: タンパク質 | 分子量: 38389.277 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 詳細: ligands (PLC)(3PE)(3PE) are not in the polypeptide sequence (FME) is at the start of the polypeptide sequence 由来: (組換発現) ![]() ![]() 参照: UniProt: S5U3V2, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
#10: タンパク質 | 分子量: 20793.111 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: (FME) is in the polypeptide sequence / 由来: (組換発現) ![]() ![]() 参照: UniProt: S5U3X7, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
#11: タンパク質 | 分子量: 9843.860 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: (FME) is in the polypeptide sequence / 由来: (組換発現) ![]() ![]() 参照: UniProt: S5U4U1, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
#12: タンパク質 | 分子量: 73768.703 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 詳細: ligands (PLC)(3PE)(3PE)(3PE)(3PE) are not in the polypeptide sequence (FME) is in the polypeptide sequence 由来: (組換発現) ![]() ![]() 参照: UniProt: S5TF58, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
#13: タンパク質 | 分子量: 54534.652 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 詳細: ligands (CDL)(PLC)(PLC)(3PE)(LMT)(3PE) are not in the polypeptide sequence (FME) is in the polypeptide sequence 由来: (組換発現) ![]() ![]() 参照: UniProt: S5TMP9, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
+タンパク質 , 32種, 32分子 BCDEFGIOPQRSVWXYZbcdefghijklmnop
-NADH dehydrogenase ... , 2種, 2分子 Na
#14: タンパク質 | 分子量: 53381.367 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 詳細: ligands (PLC)(PLC)(3PE) are not in the polypeptide sequence (FME) is in the polypeptide sequence 由来: (組換発現) ![]() ![]() 参照: UniProt: S5U4R9, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
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#27: タンパク質 | 分子量: 9675.043 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: Ligand (CDL) is not in the polypeptide chain / 由来: (組換発現) ![]() ![]() |
-Acyl carrier ... , 2種, 2分子 TU
#20: タンパク質 | 分子量: 8821.807 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: (EHZ) is not in the polypeptide chain / 由来: (組換発現) ![]() ![]() |
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#21: タンパク質 | 分子量: 9533.592 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: (EHZ) is not in the polypeptide chain / 由来: (組換発現) ![]() ![]() |
-糖 , 1種, 2分子 ![](data/chem/img/LMT.gif)
#52: 糖 |
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-非ポリマー , 9種, 36分子 ![](data/chem/img/PLC.gif)
![](data/chem/img/FES.gif)
![](data/chem/img/FMN.gif)
![](data/chem/img/SF4.gif)
![](data/chem/img/3PE.gif)
![](data/chem/img/CDL.gif)
![](data/chem/img/NDP.gif)
![](data/chem/img/ZN.gif)
![](data/chem/img/EHZ.gif)
![](data/chem/img/FES.gif)
![](data/chem/img/FMN.gif)
![](data/chem/img/SF4.gif)
![](data/chem/img/3PE.gif)
![](data/chem/img/CDL.gif)
![](data/chem/img/NDP.gif)
![](data/chem/img/ZN.gif)
![](data/chem/img/EHZ.gif)
#43: 化合物 | ChemComp-PLC / #44: 化合物 | #45: 化合物 | ChemComp-FMN / | #46: 化合物 | ChemComp-SF4 / #47: 化合物 | ChemComp-3PE / #48: 化合物 | ChemComp-CDL / #49: 化合物 | ChemComp-NDP / | #50: 化合物 | ChemComp-ZN / | #51: 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 |
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試料調製
構成要素 | 名称: Yarrowia lipolytica mitochondrial complex I (NADH:Ubiquinone oxidoreductase) with NUCM R121M mutation タイプ: COMPLEX Entity ID: #1, #10-#11, #15-#19, #2, #20-#29, #3, #30-#39, #4, #40-#42, #5-#9 由来: RECOMBINANT |
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由来(天然) | 生物種: ![]() |
由来(組換発現) | 生物種: ![]() |
緩衝液 | pH: 7.45 |
試料 | 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES |
試料支持 | 詳細: PEG-thiol treated / グリッドの材料: GOLD / グリッドのタイプ: UltrAuFoil |
急速凍結 | 凍結剤: ETHANE |
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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(公称値): 130000 X / Calibrated defocus min: -1500 nm / 最大 デフォーカス(補正後): -2700 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm |
撮影 | 電子線照射量: 48 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) 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 2241 |
画像スキャン | 動画フレーム数/画像: 40 |
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解析
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: 110787 / 詳細: Post manual curation of Relion auto-pick | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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: 21013 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | PDB-ID: 6YJ4 |