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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 8xnx | |||||||||
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タイトル | Respiratory complex Peripheral Arm of CI, open form A, focus-refined map of type II, Wild type mouse under Cold Acclimation | |||||||||
要素 |
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キーワード | ELECTRON TRANSPORT / Respiratory complex / Respiratory supercomplex | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 response to injury involved in regulation of muscle adaptation / mesenchymal stem cell proliferation / reproductive system development / Protein lipoylation / Mitochondrial Fatty Acid Beta-Oxidation / Complex I biogenesis / RHOG GTPase cycle / Respiratory electron transport / protein insertion into mitochondrial inner membrane / mesenchymal stem cell differentiation ...response to injury involved in regulation of muscle adaptation / mesenchymal stem cell proliferation / reproductive system development / Protein lipoylation / Mitochondrial Fatty Acid Beta-Oxidation / Complex I biogenesis / RHOG GTPase cycle / Respiratory electron transport / protein insertion into mitochondrial inner membrane / mesenchymal stem cell differentiation / circulatory system development / blastocyst hatching / respiratory system process / psychomotor behavior / protein lipoylation / Mitochondrial protein degradation / respiratory chain complex / response to light intensity / cellular response to oxygen levels / mitochondrial [2Fe-2S] assembly complex / stem cell division / iron-sulfur cluster assembly complex / mitochondrial large ribosomal subunit binding / gliogenesis / cardiac muscle tissue development / neural precursor cell proliferation / [2Fe-2S] cluster assembly / oxygen sensor activity / adult walking behavior / cellular response to glucocorticoid stimulus / response to hydroperoxide / iron-sulfur cluster assembly / adult behavior / dopamine metabolic process / NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) / positive regulation of execution phase of apoptosis / NADH dehydrogenase activity / mitochondrial electron transport, NADH to ubiquinone / mitochondrial respiratory chain complex I assembly / proton motive force-driven mitochondrial ATP synthesis / DNA damage response, signal transduction by p53 class mediator / NADH dehydrogenase (ubiquinone) activity / respiratory chain complex I / neuron development / cellular response to interferon-beta / quinone binding / ATP synthesis coupled electron transport / cellular response to retinoic acid / extrinsic apoptotic signaling pathway / muscle contraction / tricarboxylic acid cycle / aerobic respiration / visual perception / respiratory electron transport chain / reactive oxygen species metabolic process / regulation of mitochondrial membrane potential / neurogenesis / fatty acid metabolic process / regulation of membrane potential / mitochondrion organization / kidney development / sensory perception of sound / mitochondrial membrane / brain development / multicellular organism growth / : / mitochondrial intermembrane space / cognition / 2 iron, 2 sulfur cluster binding / circadian rhythm / positive regulation of protein catabolic process / fatty acid biosynthetic process / NAD binding / cellular senescence / FMN binding / myelin sheath / nervous system development / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / gene expression / neuron apoptotic process / response to oxidative stress / electron transfer activity / mitochondrial inner membrane / response to hypoxia / nuclear body / mitochondrial matrix / inflammatory response / response to xenobiotic stimulus / innate immune response / negative regulation of DNA-templated transcription / neuronal cell body / dendrite / ubiquitin protein ligase binding / protein-containing complex binding / mitochondrion / nucleoplasm / ATP binding / nucleus / metal ion binding / cytosol 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: 3.5 Å | |||||||||
データ登録者 | Shin, Y.-C. / Liao, M. | |||||||||
資金援助 | 米国, 2件
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引用 | ジャーナル: Cell / 年: 2024 タイトル: Structural basis of respiratory complex adaptation to cold temperatures. 著者: Young-Cheul Shin / Pedro Latorre-Muro / Amina Djurabekova / Oleksii Zdorevskyi / Christopher F Bennett / Nils Burger / Kangkang Song / Chen Xu / Joao A Paulo / Steven P Gygi / Vivek Sharma / ...著者: Young-Cheul Shin / Pedro Latorre-Muro / Amina Djurabekova / Oleksii Zdorevskyi / Christopher F Bennett / Nils Burger / Kangkang Song / Chen Xu / Joao A Paulo / Steven P Gygi / Vivek Sharma / Maofu Liao / Pere Puigserver / 要旨: In response to cold, mammals activate brown fat for respiratory-dependent thermogenesis reliant on the electron transport chain. Yet, the structural basis of respiratory complex adaptation upon cold ...In response to cold, mammals activate brown fat for respiratory-dependent thermogenesis reliant on the electron transport chain. Yet, the structural basis of respiratory complex adaptation upon cold exposure remains elusive. Herein, we combined thermoregulatory physiology and cryoelectron microscopy (cryo-EM) to study endogenous respiratory supercomplexes from mice exposed to different temperatures. A cold-induced conformation of CI:III (termed type 2) supercomplex was identified with a ∼25° rotation of CIII around its inter-dimer axis, shortening inter-complex Q exchange space, and exhibiting catalytic states that favor electron transfer. Large-scale supercomplex simulations in mitochondrial membranes reveal how lipid-protein arrangements stabilize type 2 complexes to enhance catalytic activity. Together, our cryo-EM studies, multiscale simulations, and biochemical analyses unveil the thermoregulatory mechanisms and dynamics of increased respiratory capacity in brown fat at the structural and energetic level. | |||||||||
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 | 8xnx.cif.gz | 785 KB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb8xnx.ent.gz | 623.8 KB | 表示 | PDB形式 |
PDBx/mmJSON形式 | 8xnx.json.gz | ツリー表示 | PDBx/mmJSON形式 | |
その他 | その他のダウンロード |
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文書・要旨 | 8xnx_validation.pdf.gz | 2.2 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 8xnx_full_validation.pdf.gz | 2.3 MB | 表示 | |
XML形式データ | 8xnx_validation.xml.gz | 121.3 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 8xnx_validation.cif.gz | 185.2 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/xn/8xnx ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/xn/8xnx | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 38518MC 8iaoC 8iapC 8iaqC 8iarC 8ib4C 8ib5C 8ib6C 8ib7C 8ib9C 8ibaC 8ibbC 8ibcC 8ibdC 8ibeC 8ibfC 8ibgC 8ic2C 8ic3C 8ic4C 8ic5C 8xnlC 8xnmC 8xnnC 8xnoC 8xnpC 8xnqC 8xnrC 8xnsC 8xntC 8xnuC 8xnvC 8xnwC 8xnyC 8xnzC 8xo0C M: このデータのモデリングに利用したマップデータ C: 同じ文献を引用 (文献) |
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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 ... , 2種, 2分子 AH
#1: タンパク質 | 分子量: 13223.775 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: 36077.016 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) |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] iron-sulfur protein ... , 6種, 6分子 BCDIQR
#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: 52693.559 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) |
#11: タンパク質 | 分子量: 19814.725 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: Q9CXZ1 |
#12: 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 |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] flavoprotein ... , 3種, 3分子 EFs
#5: タンパク質 | 分子量: 27318.336 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) |
#23: 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 , 2種, 2分子 GT
#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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#14: タンパク質 | 分子量: 17390.289 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: Q9CR21 |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] 1 alpha subcomplex subunit ... , 10種, 10分子 PSVWXZabqr
#10: 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 |
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#13: 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 |
#15: 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 |
#16: 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 |
#17: 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 |
#18: 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 |
#19: 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 |
#20: 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 |
#21: タンパク質 | 分子量: 17112.416 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: Q7TMF3 |
#22: 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 |
-非ポリマー , 10種, 19分子
#24: 化合物 | #25: 化合物 | ChemComp-SF4 / #26: 化合物 | #27: 化合物 | #28: 化合物 | ChemComp-FMN / | #29: 化合物 | ChemComp-UQ9 / | #30: 化合物 | ChemComp-NDP / | #31: 化合物 | ChemComp-ZN / | #32: 化合物 | ChemComp-EHZ / ~{ | #33: 化合物 | ChemComp-CDL / | |
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-詳細
研究の焦点であるリガンドがあるか | Y |
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Has protein modification | Y |
-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: Respiratory Supercomplex CI:CIII2 / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#23 / 由来: NATURAL |
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分子量 | 値: 1.32 MDa / 実験値: NO |
由来(天然) | 生物種: Mus musculus (ハツカネズミ) |
緩衝液 | pH: 8 |
試料 | 濃度: 0.33 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES |
急速凍結 | 凍結剤: ETHANE |
-電子顕微鏡撮影
実験機器 | モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company | ||||||||||||
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顕微鏡 | モデル: FEI TALOS ARCTICA | ||||||||||||
電子銃 | 電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: OTHER | ||||||||||||
電子レンズ | モード: OTHER / 最大 デフォーカス(公称値): 2200 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 1000 nm | ||||||||||||
撮影 |
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-解析
CTF補正 | タイプ: NONE |
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3次元再構成 | 解像度: 3.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 34219 / 対称性のタイプ: POINT |