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基本情報
| 登録情報 | データベース: PDB / ID: 9smf | |||||||||||||||||||||||||||||||||
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| タイトル | Reduced bovine complex I in lipid nanodisc, NADH-active-Q10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
要素 |
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キーワード | ELECTRON TRANSPORT / Mitochondrial complex I / Respiratory complex I / NADH:ubiquinone oxidoreductase / Ubiquinone / Nanodisc / NADH | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| 機能・相同性 | 機能・相同性情報Complex I biogenesis / Mitochondrial protein import / RHOG GTPase cycle / Respiratory electron transport / cellular response to oxygen levels / ubiquinone biosynthetic process / mitochondrial large ribosomal subunit binding / gliogenesis / Mitochondrial translation termination / Neutrophil degranulation ...Complex I biogenesis / Mitochondrial protein import / RHOG GTPase cycle / Respiratory electron transport / cellular response to oxygen levels / ubiquinone biosynthetic process / mitochondrial large ribosomal subunit binding / gliogenesis / Mitochondrial translation termination / Neutrophil degranulation / neural precursor cell proliferation / oxygen sensor activity / [2Fe-2S] cluster assembly / Mitochondrial protein degradation / NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) / ubiquinone binding / mitochondrial ATP synthesis coupled electron transport / electron transport coupled proton transport / mitochondrial electron transport, NADH to ubiquinone / acyl binding / mitochondrial respiratory chain complex I assembly / NADH dehydrogenase activity / oxidoreductase activity, acting on NAD(P)H / respiratory chain complex I / NADH dehydrogenase (ubiquinone) activity / acyl carrier activity / response to cAMP / quinone binding / ATP synthesis coupled electron transport / reactive oxygen species metabolic process / neurogenesis / aerobic respiration / fatty acid binding / respiratory electron transport chain / electron transport chain / circadian rhythm / brain development / mitochondrial intermembrane space / 2 iron, 2 sulfur cluster binding / mitochondrial membrane / NAD binding / fatty acid biosynthetic process / FMN binding / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / oxidoreductase activity / mitochondrial inner membrane / mitochondrial matrix / negative regulation of DNA-templated transcription / apoptotic process / protein-containing complex binding / mitochondrion / nucleoplasm / metal ion binding / cytoplasm 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: 2.51 Å | |||||||||||||||||||||||||||||||||
データ登録者 | Chung, I. / Hirst, J. | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| 資金援助 | 英国, 3件
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引用 | ジャーナル: Nat Commun / 年: 2026タイトル: Post-catalysis structures of mitochondrial complex I with ubiquinol-10 bound in the active site. 著者: Injae Chung / Caroline S Pereira / John J Wright / Guilherme M Arantes / Judy Hirst / ![]() 要旨: Respiratory complex I is a multi-subunit energy-transducing membrane enzyme essential for mitochondrial and cellular energy metabolism. It couples NADH oxidation and ubiquinone-10 (Q) reduction to ...Respiratory complex I is a multi-subunit energy-transducing membrane enzyme essential for mitochondrial and cellular energy metabolism. It couples NADH oxidation and ubiquinone-10 (Q) reduction to the concomitant pumping of four protons to generate the proton-motive force that powers oxidative phosphorylation. Despite recent advances in structural knowledge of complex I, many mechanistic aspects including the reactive binding poses of Q, how Q reduction initiates the proton transfer cascade, and how protons move through the membrane domain, remain unclear. Here, we use electron cryomicroscopy to determine structures of mammalian complex I, reconstituted into phospholipid nanodiscs containing exogenous Q and reduced by NADH, to global resolutions of 2.0 to 2.6 Å. Two conformations of a reduced QH molecule are observed, fully inserted into the Q-binding channel in the turnover-relevant closed state. By comparing the quinone species bound in oxidised and reduced complex I structures, paired with molecular dynamics simulations to investigate the charge states of key surrounding residues, we propose a series of substrate binding poses that Q transits through for reduction. Our highly hydrated structures exhibit near-continuous proton-transfer connections along the length of the membrane domain, enabling comparisons between them to assist in identifying the proton-transfer control points that are essential to catalysis. | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| 履歴 |
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構造の表示
| 構造ビューア | 分子: Molmil Jmol/JSmol |
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ダウンロードとリンク
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ダウンロード
| PDBx/mmCIF形式 | 9smf.cif.gz | 1.8 MB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
|---|---|---|---|---|
| PDB形式 | pdb9smf.ent.gz | 1.4 MB | 表示 | PDB形式 |
| PDBx/mmJSON形式 | 9smf.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
| アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/sm/9smf ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/sm/9smf | 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 ... , 7種, 7分子 AHJKLMN
| #1: タンパク質 | 分子量: 13086.531 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() 参照: UniProt: Q7JAS9, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
|---|---|
| #8: タンパク質 | 分子量: 35716.785 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
| #10: タンパク質 | 分子量: 19110.488 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() 参照: UniProt: P03924, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
| #11: タンパク質 | 分子量: 10828.195 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() 参照: UniProt: P03902, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
| #12: タンパク質 | 分子量: 68355.930 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() 参照: UniProt: P03920, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
| #13: タンパク質 | 分子量: 52158.758 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() 参照: UniProt: P03910, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
| #14: タンパク質 | 分子量: 39302.941 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() 参照: UniProt: P03892, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] iron-sulfur protein ... , 7種, 7分子 BCDIQRe
| #2: タンパク質 | 分子量: 23817.916 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() 参照: UniProt: P42026, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
|---|---|
| #3: タンパク質 | 分子量: 30323.445 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() 参照: UniProt: P23709, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
| #4: タンパク質 | 分子量: 52678.547 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 詳細: Harbours a naturally occurring mutation Q129R (Q162R) in the Cambridge UK population 由来: (天然) ![]() 参照: UniProt: P17694, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
| #9: タンパク質 | 分子量: 23926.400 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() 参照: UniProt: P42028, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
| #17: タンパク質 | 分子量: 19841.555 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
| #18: タンパク質 | 分子量: 13433.194 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
| #30: タンパク質 | 分子量: 12694.671 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] flavoprotein ... , 3種, 3分子 EFs
| #5: タンパク質 | 分子量: 27341.496 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() 参照: UniProt: P04394, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating), NADH dehydrogenase |
|---|---|
| #6: タンパク質 | 分子量: 50718.777 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() 参照: UniProt: P25708, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating), NADH dehydrogenase |
| #44: タンパク質 | 分子量: 11874.492 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
-タンパク質 , 2種, 3分子 GTU
| #7: タンパク質 | 分子量: 79532.219 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() 参照: UniProt: P15690, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
|---|---|
| #20: タンパク質 | 分子量: 17421.340 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] 1 alpha subcomplex subunit ... , 12種, 12分子 OPSVWXYZabqr
| #15: タンパク質 | 分子量: 39330.984 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 詳細: Contains a naturally occurring mutation N255K (N278K) present in the Cambridge UK population 由来: (天然) ![]() |
|---|---|
| #16: タンパク質 | 分子量: 42913.430 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
| #19: タンパク質 | 分子量: 11097.824 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
| #21: タンパク質 | 分子量: 13334.608 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
| #22: タンパク質 | 分子量: 15083.544 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
| #23: タンパク質 | 分子量: 20124.133 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
| #24: タンパク質 | 分子量: 14666.862 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
| #25: タンパク質 | 分子量: 16694.395 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
| #26: タンパク質 | 分子量: 8117.445 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
| #27: タンパク質 | 分子量: 9357.850 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
| #42: タンパク質 | 分子量: 17115.508 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
| #43: タンパク質 | 分子量: 12590.425 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] 1 subunit ... , 2種, 2分子 cd
| #28: タンパク質 | 分子量: 8796.211 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
|---|---|
| #29: タンパク質 | 分子量: 14143.332 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] 1 beta subcomplex subunit ... , 11種, 11分子 fghijklmnop
| #31: タンパク質 | 分子量: 6978.148 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
|---|---|
| #32: タンパク質 | 分子量: 17594.945 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
| #33: タンパク質 | 分子量: 21624.135 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
| #34: タンパク質 | 分子量: 15444.929 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
| #35: タンパク質 | 分子量: 12298.858 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
| #36: タンパク質 | 分子量: 11160.705 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
| #37: タンパク質 | 分子量: 21678.459 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
| #38: タンパク質 | 分子量: 15206.260 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
| #39: タンパク質 | 分子量: 21827.889 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
| #40: タンパク質 | 分子量: 16428.846 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
| #41: タンパク質 | 分子量: 21000.900 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) ![]() |
-非ポリマー , 17種, 2056分子 
































| #45: 化合物 | ChemComp-3PE / #46: 化合物 | ChemComp-PC1 / #47: 化合物 | ChemComp-SF4 / #48: 化合物 | ChemComp-U10 / | #49: 化合物 | #50: 化合物 | ChemComp-FMN / | #51: 化合物 | ChemComp-NAI / | #52: 化合物 | ChemComp-K / | #53: 化合物 | ChemComp-CDL / #54: 化合物 | ChemComp-DGT / | #55: 化合物 | ChemComp-MG / | #56: 化合物 | ChemComp-NDP / | #57: 化合物 | ChemComp-ZN / | #58: 化合物 | #59: 化合物 | ChemComp-CHD / | #60: 化合物 | ChemComp-MYR / | #61: 水 | ChemComp-HOH / | |
|---|
-詳細
| 研究の焦点であるリガンドがあるか | Y |
|---|---|
| Has protein modification | Y |
-実験情報
-実験
| 実験 | 手法: 電子顕微鏡法 |
|---|---|
| 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: Mitochondrial respiratory complex I / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#44 / 由来: NATURAL | |||||||||||||||
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| 分子量 | 値: 1 MDa / 実験値: YES | |||||||||||||||
| 由来(天然) | 生物種: ![]() | |||||||||||||||
| 緩衝液 | pH: 7.5 | |||||||||||||||
| 緩衝液成分 |
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| 試料 | 濃度: 5.1 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: Following glow discharge for 90 s at 20 mA, the grid was treated for 48 hours in an anaerobic glovebox in ethanol containing 5 mM 11-mercaptoundecyl hexaethyleneglycol, washed three times in ...詳細: Following glow discharge for 90 s at 20 mA, the grid was treated for 48 hours in an anaerobic glovebox in ethanol containing 5 mM 11-mercaptoundecyl hexaethyleneglycol, washed three times in ethanol and dried prior to blotting グリッドの材料: GOLD / 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 詳細: Mix with NADH, then blot for 10 seconds before plunging |
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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 |
|---|---|
| 顕微鏡 | モデル: TFS KRIOS / 詳細: AutoStigmate and AutoComa on EPU, no AutoCTF |
| 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): 81000 X / 最大 デフォーカス(公称値): 2300 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 900 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 70 µm |
| 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: 2.14 sec. / 電子線照射量: 40.29 e/Å2 フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k) 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 13056 |
| 電子光学装置 | エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV |
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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: 2721931 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 対称性 | 点対称性: C1 (非対称) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3次元再構成 | 解像度: 2.51 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 45337 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 原子モデル構築 | 空間: REAL | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 原子モデル構築 | PDB-ID: 7QSK Accession code: 7QSK / Source name: PDB / タイプ: experimental model |
ムービー
コントローラー
万見について






英国, 3件
引用









PDBj



























FIELD EMISSION GUN
