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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 8ca3 | ||||||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure NDUFS4 knockout complex I from Mus musculus heart (Class 2). | ||||||||||||
要素 |
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キーワード | OXIDOREDUCTASE / NADH ubiquinone oxidoreductase / Complex I | ||||||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 Protein lipoylation / Mitochondrial Fatty Acid Beta-Oxidation / Complex I biogenesis / reproductive system development / Mitochondrial protein import / Respiratory electron transport / RHOG GTPase cycle / protein insertion into mitochondrial inner membrane / circulatory system development / blastocyst hatching ...Protein lipoylation / Mitochondrial Fatty Acid Beta-Oxidation / Complex I biogenesis / reproductive system development / Mitochondrial protein import / Respiratory electron transport / RHOG GTPase cycle / protein insertion into mitochondrial inner membrane / circulatory system development / blastocyst hatching / Mitochondrial protein degradation / cellular response to oxygen levels / iron-sulfur cluster assembly complex / response to light intensity / mitochondrial large ribosomal subunit binding / gliogenesis / neural precursor cell proliferation / cardiac muscle tissue development / negative regulation of non-canonical NF-kappaB signal transduction / : / [2Fe-2S] cluster assembly / oxygen sensor activity / cellular response to glucocorticoid stimulus / ubiquinone-6 biosynthetic process / positive regulation of mitochondrial membrane potential / respiratory chain complex I / response to hydroperoxide / cellular respiration / iron-sulfur cluster assembly / NADH dehydrogenase activity / mitochondrial ribosome / positive regulation of ATP biosynthetic process / mitochondrial translation / NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) / positive regulation of execution phase of apoptosis / apoptotic mitochondrial changes / acyl binding / ubiquinone binding / acyl carrier activity / cellular response to interferon-beta / quinone binding / electron transport coupled proton transport / neurogenesis / ATP synthesis coupled electron transport / negative regulation of intrinsic apoptotic signaling pathway / muscle contraction / negative regulation of reactive oxygen species biosynthetic process / ATP metabolic process / cellular response to retinoic acid / extrinsic apoptotic signaling pathway / mitochondrial ATP synthesis coupled electron transport / mitochondrial respiratory chain complex I assembly / fatty acid metabolic process / : / ionotropic glutamate receptor binding / Neutrophil degranulation / respiratory electron transport chain / reactive oxygen species metabolic process / cerebellum development / response to hormone / regulation of mitochondrial membrane potential / : / mitochondrion organization / mitochondrial electron transport, NADH to ubiquinone / response to cocaine / kidney development / synaptic membrane / proton motive force-driven mitochondrial ATP synthesis / NADH dehydrogenase (ubiquinone) activity / apoptotic signaling pathway / electron transport chain / response to nicotine / circadian rhythm / response to hydrogen peroxide / multicellular organism growth / mitochondrial membrane / response to organic cyclic compound / aerobic respiration / mitochondrial intermembrane space / negative regulation of cell growth / 2 iron, 2 sulfur cluster binding / positive regulation of protein catabolic process / NAD binding / FMN binding / myelin sheath / nervous system development / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / protease binding / response to ethanol / in utero embryonic development / response to oxidative stress / response to hypoxia / nuclear body / electron transfer activity / mitochondrial inner membrane / nuclear speck / structural constituent of ribosome / mitochondrial matrix / response to xenobiotic stimulus / negative regulation of DNA-templated transcription 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: 3.2 Å | ||||||||||||
データ登録者 | Yin, Z. / Bridges, H.R. / Agip, A.N.A. / Hirst, J. | ||||||||||||
資金援助 | 英国, 3件
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引用 | ジャーナル: EMBO J / 年: 2024 タイトル: Structural insights into respiratory complex I deficiency and assembly from the mitochondrial disease-related ndufs4 mouse. 著者: Zhan Yin / Ahmed-Noor A Agip / Hannah R Bridges / Judy Hirst / 要旨: Respiratory complex I (NADH:ubiquinone oxidoreductase) is essential for cellular energy production and NAD homeostasis. Complex I mutations cause neuromuscular, mitochondrial diseases, such as Leigh ...Respiratory complex I (NADH:ubiquinone oxidoreductase) is essential for cellular energy production and NAD homeostasis. Complex I mutations cause neuromuscular, mitochondrial diseases, such as Leigh Syndrome, but their molecular-level consequences remain poorly understood. Here, we use a popular complex I-linked mitochondrial disease model, the ndufs4 mouse, to define the structural, biochemical, and functional consequences of the absence of subunit NDUFS4. Cryo-EM analyses of the complex I from ndufs4 mouse hearts revealed a loose association of the NADH-dehydrogenase module, and discrete classes containing either assembly factor NDUFAF2 or subunit NDUFS6. Subunit NDUFA12, which replaces its paralogue NDUFAF2 in mature complex I, is absent from all classes, compounding the deletion of NDUFS4 and preventing maturation of an NDUFS4-free enzyme. We propose that NDUFAF2 recruits the NADH-dehydrogenase module during assembly of the complex. Taken together, the findings provide new molecular-level understanding of the ndufs4 mouse model and complex I-linked mitochondrial disease. | ||||||||||||
履歴 |
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-構造の表示
構造ビューア | 分子: MolmilJmol/JSmol |
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-ダウンロードとリンク
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PDBx/mmCIF形式 | 8ca3.cif.gz | 1.6 MB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb8ca3.ent.gz | 1.3 MB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 8ca3.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
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文書・要旨 | 8ca3_validation.pdf.gz | 2.7 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 8ca3_full_validation.pdf.gz | 2.8 MB | 表示 | |
XML形式データ | 8ca3_validation.xml.gz | 208.3 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 8ca3_validation.cif.gz | 309.9 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/ca/8ca3 ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/ca/8ca3 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 16516MC 8c2sC 8ca1C 8ca4C 8ca5C C: 同じ文献を引用 (文献) M: このデータのモデリングに利用したマップデータ |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性F&H 検索 |
-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) 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) 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) 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) 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) 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) 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) 参照: UniProt: P03893, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] iron-sulfur protein ... , 6種, 6分子 BCDIRe
#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) 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) 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) 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) 参照: UniProt: Q8K3J1, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
#17: タンパク質 | 分子量: 13041.828 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 参照: UniProt: P52503 |
#29: 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) / 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) 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) 参照: UniProt: Q91YT0, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
#42: 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) / 参照: UniProt: Q8BK30 |
-タンパク質 , 3種, 4分子 GTUY
#7: タンパク質 | 分子量: 79866.688 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) 参照: UniProt: Q91VD9, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) | ||
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#19: 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) / 参照: UniProt: Q9CR21 #23: 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) / 参照: UniProt: G5E814 |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] 1 alpha subcomplex subunit ... , 10種, 10分子 OPSVWXZabr
#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) / 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) / 参照: UniProt: Q9DC69 |
#18: 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) / 参照: UniProt: Q9CQ75 |
#20: 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) / 参照: UniProt: Q9CPP6 |
#21: 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) / 参照: UniProt: Q9CQZ5 |
#22: 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) / 参照: UniProt: Q9DCJ5 |
#24: 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) / 参照: UniProt: Q9ERS2 |
#25: タンパク質 | 分子量: 8149.524 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 参照: UniProt: O35683 |
#26: タンパク質 | 分子量: 9338.867 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 参照: UniProt: Q9CQ91 |
#41: タンパク質 | 分子量: 12595.592 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / 参照: UniProt: Q9Z1P6 |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] 1 subunit ... , 2種, 2分子 cd
#27: 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) / 参照: UniProt: Q9CQY9 |
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#28: 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) / 参照: UniProt: Q9CQ54 |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] 1 beta subcomplex subunit ... , 11種, 11分子 fghijklmnop
#30: 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) / 参照: UniProt: P0DN34 |
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#31: 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) / 参照: UniProt: O09111 |
#32: 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) / 参照: UniProt: Q9CQH3 |
#33: 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) / 参照: UniProt: Q3UIU2 |
#34: 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) / 参照: UniProt: Q9CPU2 |
#35: 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) / 参照: UniProt: Q9CQZ6 |
#36: 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) / 参照: UniProt: Q9D6J5 |
#37: 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) / 参照: UniProt: Q9CQC7 |
#38: 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) / 参照: UniProt: Q9CQJ8 |
#39: 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) / 参照: UniProt: Q9CR61 |
#40: 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) / 参照: UniProt: Q9DCS9 |
-糖 , 1種, 2分子
#50: 糖 |
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-非ポリマー , 11種, 30分子
#43: 化合物 | ChemComp-SF4 / #44: 化合物 | #45: 化合物 | #46: 化合物 | ChemComp-FMN / | #47: 化合物 | ChemComp-UQ9 / | #48: 化合物 | ChemComp-3PE / #49: 化合物 | ChemComp-CDL / #51: 化合物 | ChemComp-GTP / | #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: Very long-chain specific acyl-CoA dehydrogenase, mitochondrial タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: NATURAL | |||||||||||||||||||||||||
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由来(天然) | 生物種: Mus musculus (ハツカネズミ) | |||||||||||||||||||||||||
緩衝液 | pH: 7.14 / 詳細: pH was corrected at room temperature ~22 C | |||||||||||||||||||||||||
緩衝液成分 |
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試料 | 濃度: 3.82 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES | |||||||||||||||||||||||||
試料支持 | 詳細: The grid was also covalently modified by 48 hour incubation in 5 mM HS-C11-EG6 in ethanol in an anoxic glovebox, and washed thrice in ethanol before air drying. グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: UltrAuFoil | |||||||||||||||||||||||||
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 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 / 最大 デフォーカス(公称値): 2900 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 1500 nm |
撮影 | 電子線照射量: 45 e/Å2 フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k) |
-解析
CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION |
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3次元再構成 | 解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 10005 / 対称性のタイプ: POINT |