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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 7o6y | ||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of respiratory complex I under turnover | ||||||
要素 |
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キーワード | OXIDOREDUCTASE / Complex I / NADH dehydrogenase / Mitochondrion proton pumping / Ubiquinone | ||||||
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 | 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: 3.4 Å | ||||||
データ登録者 | Parey, K. / Vonck, J. | ||||||
資金援助 | ドイツ, 1件
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引用 | ジャーナル: Sci Adv / 年: 2021 タイトル: High-resolution structure and dynamics of mitochondrial complex I-Insights into the proton pumping mechanism. 著者: Kristian Parey / Jonathan Lasham / Deryck J Mills / Amina Djurabekova / Outi Haapanen / Etienne Galemou Yoga / Hao Xie / Werner Kühlbrandt / Vivek Sharma / Janet Vonck / Volker Zickermann / 要旨: Mitochondrial NADH:ubiquinone oxidoreductase (complex I) is a 1-MDa membrane protein complex with a central role in energy metabolism. Redox-driven proton translocation by complex I contributes ...Mitochondrial NADH:ubiquinone oxidoreductase (complex I) is a 1-MDa membrane protein complex with a central role in energy metabolism. Redox-driven proton translocation by complex I contributes substantially to the proton motive force that drives ATP synthase. Several structures of complex I from bacteria and mitochondria have been determined, but its catalytic mechanism has remained controversial. We here present the cryo-EM structure of complex I from at 2.1-Å resolution, which reveals the positions of more than 1600 protein-bound water molecules, of which ~100 are located in putative proton translocation pathways. Another structure of the same complex under steady-state activity conditions at 3.4-Å resolution indicates conformational transitions that we associate with proton injection into the central hydrophilic axis. By combining high-resolution structural data with site-directed mutagenesis and large-scale molecular dynamic simulations, we define details of the proton translocation pathways and offer insights into the redox-coupled proton pumping mechanism of complex I. | ||||||
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 | 7o6y.cif.gz | 1.4 MB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb7o6y.ent.gz | 1.2 MB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 7o6y.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 | 7o6y_validation.pdf.gz | 3.5 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 7o6y_full_validation.pdf.gz | 3.6 MB | 表示 | |
XML形式データ | 7o6y_validation.xml.gz | 226.3 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 7o6y_validation.cif.gz | 329.4 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/o6/7o6y ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/o6/7o6y | 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
+タンパク質 , 34種, 34分子 ACGHIKSj45gDEFJMPRUWXYZabcdefh...
-NADH dehydrogenase ... , 2種, 2分子 B2
#2: タンパク質 | 分子量: 53829.508 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Yarrowia lipolytica (酵母) 参照: UniProt: Q9UUU2, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
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#12: タンパク質 | 分子量: 53381.367 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Yarrowia lipolytica (酵母) 参照: UniProt: S5U4R9, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
-NADH-ubiquinone oxidoreductase chain ... , 4種, 4分子 L136
#8: タンパク質 | 分子量: 9843.860 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Yarrowia lipolytica (酵母) 参照: UniProt: S5U4U1, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
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#11: タンパク質 | 分子量: 38389.277 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Yarrowia lipolytica (酵母) 参照: UniProt: S5U3V2, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
#13: タンパク質 | 分子量: 14506.339 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Yarrowia lipolytica (酵母) 参照: UniProt: S5TMS4, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
#16: タンパク質 | 分子量: 20793.111 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Yarrowia lipolytica (酵母) 参照: UniProt: S5U3X7, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
-Acyl carrier protein ... , 2種, 2分子 OQ
#23: タンパク質 | 分子量: 12053.585 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Yarrowia lipolytica (酵母) / 参照: UniProt: A0A1H6PXT9 |
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#25: タンパク質 | 分子量: 14444.458 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Yarrowia lipolytica (酵母) / 参照: UniProt: A0A1D8NG21 |
-非ポリマー , 14種, 49分子
#43: 化合物 | ChemComp-SF4 / #44: 化合物 | #45: 化合物 | ChemComp-FMN / | #46: 化合物 | ChemComp-NAI / | #47: 化合物 | ChemComp-UQ9 / | #48: 化合物 | ChemComp-3PE / #49: 化合物 | ChemComp-PLC / #50: 化合物 | ChemComp-CPL / | #51: 化合物 | #52: 化合物 | ChemComp-CDL / #53: 化合物 | ChemComp-NDP / | #54: 化合物 | #55: 化合物 | ChemComp-ZN / | #56: 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: Mitochondrial NADH:ubiquinone oxidoreductase / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#42 / 由来: NATURAL | |||||||||||||||||||||||||
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分子量 | 値: 1 MDa / 実験値: NO | |||||||||||||||||||||||||
由来(天然) | 生物種: Yarrowia lipolytica (酵母) / 株: GB30 | |||||||||||||||||||||||||
緩衝液 | pH: 7.2 | |||||||||||||||||||||||||
緩衝液成分 |
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試料 | 濃度: 1.5 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES | |||||||||||||||||||||||||
急速凍結 | 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 80 % / 凍結前の試料温度: 283 K |
-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): 105000 X / 最大 デフォーカス(公称値): -3200 nm / 最小 デフォーカス(公称値): -800 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: 8 sec. / 電子線照射量: 40 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) 実像数: 4776 |
電子光学装置 | エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 30 eV |
画像スキャン | 動画フレーム数/画像: 40 |
-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: 124092 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
対称性 | 点対称性: C1 (非対称) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 54863 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | B value: 30 / プロトコル: OTHER / 空間: REAL | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子モデル構築 | PDB-ID: 6RFR |