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- PDB-7ate: Cytochrome c oxidase structure in P-state -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7ate
タイトルCytochrome c oxidase structure in P-state
要素(Cytochrome c oxidase subunit ...) x 4
キーワードMEMBRANE PROTEIN / Terminal oxidase Cytochrome c oxidase aa3 oxidase
機能・相同性
機能・相同性情報


aerobic electron transport chain / respiratory chain complex IV / cytochrome-c oxidase / oxidative phosphorylation / cytochrome-c oxidase activity / electron transport coupled proton transport / ATP synthesis coupled electron transport / respiratory electron transport chain / copper ion binding / heme binding ...aerobic electron transport chain / respiratory chain complex IV / cytochrome-c oxidase / oxidative phosphorylation / cytochrome-c oxidase activity / electron transport coupled proton transport / ATP synthesis coupled electron transport / respiratory electron transport chain / copper ion binding / heme binding / metal ion binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Cytochrome c oxidase, subunit IV, bacterial aa3 type / Bacterial aa3 type cytochrome c oxidase subunit IV superfamily / Bacterial aa3 type cytochrome c oxidase subunit IV / Cytochrome c oxidase, subunit I bacterial type / Cytochrome C Oxidase; Chain A / Cytochrome c oxidase-like, subunit I domain / Cytochrome c oxidase subunit III domain / Cytochrome c oxidase, subunit II / Cytochrome c oxidase subunit I domain / Cytochrome C oxidase subunit II, transmembrane domain ...Cytochrome c oxidase, subunit IV, bacterial aa3 type / Bacterial aa3 type cytochrome c oxidase subunit IV superfamily / Bacterial aa3 type cytochrome c oxidase subunit IV / Cytochrome c oxidase, subunit I bacterial type / Cytochrome C Oxidase; Chain A / Cytochrome c oxidase-like, subunit I domain / Cytochrome c oxidase subunit III domain / Cytochrome c oxidase, subunit II / Cytochrome c oxidase subunit I domain / Cytochrome C oxidase subunit II, transmembrane domain / Cytochrome C oxidase subunit II, transmembrane domain / Cytochrome oxidase subunit II transmembrane region profile. / Cytochrome c oxidase subunit III / Cytochrome c oxidase subunit III-like / Cytochrome c oxidase, subunit III, 4-helical bundle / Cytochrome c oxidase subunit III / Heme-copper oxidase subunit III family profile. / Cytochrome c oxidase subunit III-like superfamily / Cytochrome c/quinol oxidase subunit II / Copper centre Cu(A) / CO II and nitrous oxide reductase dinuclear copper centers signature. / Cytochrome C oxidase subunit II, transmembrane domain superfamily / Cytochrome c oxidase, subunit I, copper-binding site / Heme-copper oxidase catalytic subunit, copper B binding region signature. / Cytochrome c oxidase-like, subunit I domain / Cytochrome oxidase subunit I profile. / Cytochrome c oxidase subunit I / Cytochrome c oxidase-like, subunit I superfamily / Cytochrome C and Quinol oxidase polypeptide I / Cytochrome C oxidase subunit II, periplasmic domain / Cytochrome c oxidase subunit II-like C-terminal / Cytochrome oxidase subunit II copper A binding domain profile. / Cupredoxin / Up-down Bundle / Mainly Alpha
類似検索 - ドメイン・相同性
COPPER (II) ION / DINUCLEAR COPPER ION / HEME-A / : / 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / HYDROGEN PEROXIDE / Chem-PGV / Cytochrome c oxidase subunit 3 / Cytochrome c oxidase subunit 2 / Cytochrome c oxidase subunit 4 / Cytochrome c oxidase subunit 1-beta
類似検索 - 構成要素
生物種Paracoccus denitrificans (バクテリア)
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: 2.4 Å
データ登録者Kolbe, F. / Safarian, S. / Michel, H.
資金援助 ドイツ, 1件
組織認可番号国
Max Planck Society ドイツ
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2021
タイトル: Cryo-EM structures of intermediates suggest an alternative catalytic reaction cycle for cytochrome c oxidase.
著者: F Kolbe / S Safarian / Ż Piórek / S Welsch / H Müller / H Michel /
要旨: Cytochrome c oxidases are among the most important and fundamental enzymes of life. Integrated into membranes they use four electrons from cytochrome c molecules to reduce molecular oxygen (dioxygen) ...Cytochrome c oxidases are among the most important and fundamental enzymes of life. Integrated into membranes they use four electrons from cytochrome c molecules to reduce molecular oxygen (dioxygen) to water. Their catalytic cycle has been considered to start with the oxidized form. Subsequent electron transfers lead to the E-state, the R-state (which binds oxygen), the P-state (with an already split dioxygen bond), the F-state and the O-state again. Here, we determined structures of up to 1.9 Å resolution of these intermediates by single particle cryo-EM. Our results suggest that in the O-state the active site contains a peroxide dianion and in the P-state possibly an intact dioxygen molecule, the F-state may contain a superoxide anion. Thus, the enzyme's catalytic cycle may have to be turned by 180 degrees.
履歴
登録2020年10月30日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02021年12月1日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年11月20日Group: Data collection / Refinement description / Structure summary
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_3d_fitting_list / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_initial_refinement_model / pdbx_modification_feature / pdbx_validate_chiral
Item: _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id ..._em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type / _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-11921
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Cytochrome c oxidase subunit 1-beta
B: Cytochrome c oxidase subunit 2
C: Cytochrome c oxidase subunit 3
D: Cytochrome c oxidase subunit 4
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)134,93213
ポリマ－131,3684
非ポリマー3,5649
水2,612145
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area22880 Å2
ΔGint-242 kcal/mol
Surface area37550 Å2
手法PISA

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要素

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Cytochrome c oxidase subunit ... , 4種, 4分子 ABCD

#1: タンパク質 Cytochrome c oxidase subunit 1-beta / Cytochrome aa3 subunit 1-beta / Cytochrome c oxidase polypeptide I-beta


分子量: 62486.645 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Paracoccus denitrificans (バクテリア) / 参照: UniProt: P98002, cytochrome-c oxidase
#2: タンパク質 Cytochrome c oxidase subunit 2 / Cytochrome aa3 subunit 2 / Cytochrome c oxidase polypeptide II / Oxidase aa(3) subunit 2


分子量: 32563.643 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Paracoccus denitrificans (バクテリア) / 参照: UniProt: P08306, cytochrome-c oxidase
#3: タンパク質 Cytochrome c oxidase subunit 3 / Cytochrome aa3 subunit 3 / Cytochrome c oxidase polypeptide III / Oxidase aa(3) subunit 3


分子量: 30808.174 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Paracoccus denitrificans (バクテリア) / 参照: UniProt: P06030, cytochrome-c oxidase
#4: タンパク質・ペプチド Cytochrome c oxidase subunit 4 / Cytochrome aa3 subunit 4 / Cytochrome c oxidase polypeptide IV


分子量: 5509.322 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Paracoccus denitrificans (バクテリア) / 参照: UniProt: P77921, cytochrome-c oxidase

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非ポリマー , 9種, 154分子

#5: 化合物 ChemComp-MN / MANGANESE (II) ION


分子量: 54.938 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mn
#6: 化合物 ChemComp-HEA / HEME-A


分子量: 852.837 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C49H56FeN4O6 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#7: 化合物 ChemComp-CU / COPPER (II) ION


分子量: 63.546 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Cu
#8: 化合物 ChemComp-CA / CALCIUM ION / カルシウムジカチオン


分子量: 40.078 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Ca
#9: 化合物 ChemComp-PEO / HYDROGEN PEROXIDE


分子量: 34.015 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: H2O2
#10: 化合物 ChemComp-CUA / DINUCLEAR COPPER ION


分子量: 127.092 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Cu2
#11: 化合物 ChemComp-PC1 / 1,2-DIACYL-SN-GLYCERO-3-PHOSPHOCHOLINE / 3-SN-PHOSPHATIDYLCHOLINE


分子量: 790.145 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C44H88NO8P / コメント: リン脂質*YM
#12: 化合物 ChemComp-PGV / (1R)-2-{[{[(2S)-2,3-DIHYDROXYPROPYL]OXY}(HYDROXY)PHOSPHORYL]OXY}-1-[(PALMITOYLOXY)METHYL]ETHYL (11E)-OCTADEC-11-ENOATE / PHOSPHATIDYLGLYCEROL / 2-VACCENOYL-1-PALMITOYL-SN-GLYCEROL-3-PHOSPHOGLYCEROL


分子量: 749.007 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C40H77O10P / コメント: リン脂質*YM
#13: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 145 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationY

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実験情報

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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: Cytochrome c oxidase with four subunits reconstituted in lipid nanodisc
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#4 / 由来: NATURAL
分子量値: 0.127 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Paracoccus denitrificans (バクテリア)
緩衝液pH: 8
緩衝液成分濃度: 50 mM / 名称: Potassium Phosphate / 式: KPi
試料濃度: 2.5 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
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: 4 second 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: 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
撮影平均露光時間: 30 sec. / 電子線照射量: 30 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.18.2_3874: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2EPU2.8画像取得
4CTFFIND4.1CTF補正
7UCSF Chimera1.14モデルフィッティング
9RELION3.1初期オイラー角割当
10RELION3.1最終オイラー角割当
11RELION3.1分類
12RELION3.1３次元再構成
13Coot0.9モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 2.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 268222 / 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: 3HB3

3hb3


Accession code: 3HB3 / Source name: PDB / タイプ: experimental model
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.019225
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.13512614
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d21.2473103
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0711346
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0071540

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万見について

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お知らせ

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2022年2月9日: EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

  • EMDBのヘッダファイルのバージョン3が、公式のフォーマットとなりました。
  • これまでは公式だったバージョン1.9は、アーカイブから削除されます。

関連情報:EMDBヘッダ

外部リンク:wwPDBはEMDBデータモデルのバージョン3へ移行します

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2020年8月12日: 新型コロナ情報

新型コロナ情報

URL: https://pdbj.org/emnavi/covid19.php

新ページ: EM Navigatorに新型コロナウイルスの特設ページを開設しました。

関連情報:Covid-19情報 / 2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

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2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

新型コロナウイルスの構造データ

関連情報:万見生物種 / 2020年8月12日: 新型コロナ情報

外部リンク:COVID-19特集ページ - PDBj / 今月の分子2020年2月：コロナウイルスプロテーアーゼ

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2019年1月31日: EMDBのIDの桁数の変更

EMDBのIDの桁数の変更

  • EMDBエントリに付与されているアクセスコード(EMDB-ID)は4桁の数字(例、EMD-1234)でしたが、間もなく枯渇します。これまでの4桁のID番号は4桁のまま変更されませんが、4桁の数字を使い切った後に発行されるIDは5桁以上の数字(例、EMD-12345)になります。5桁のIDは2019年の春頃から発行される見通しです。
  • EM Navigator/万見では、接頭語「EMD-」は省略されています。

関連情報:Q: 「EMD」とは何ですか？ / 万見/EM NavigatorにおけるID/アクセスコードの表記

外部リンク:EMDB Accession Codes are Changing Soon! / PDBjへお問い合わせ

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2017年7月12日: PDB大規模アップデート

PDB大規模アップデート

  • 新バージョンのPDBx/mmCIF辞書形式に基づくデータがリリースされました。
  • 今回の更新はバージョン番号が4から5になる大規模なもので、全エントリデータの書き換えが行われる「Remediation」というアップデートに該当します。
  • このバージョンアップで、電子顕微鏡の実験手法に関する多くの項目の書式が改定されました(例：em_softwareなど)。
  • EM NavigatorとYorodumiでも、この改定に基づいた表示内容になります。

外部リンク:wwPDB Remediation / OneDepデータ基準に準拠した、より強化された内容のモデル構造ファイルが、PDBアーカイブで公開されました。

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万見 (Yorodumi)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 万見(Yorodumi)は、EMDB/PDB/SASBDBなどの構造データを閲覧するためのページです。
  • EM Navigatorの詳細ページの後継、Omokage検索のフロントエンドも兼ねています。

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 3つのデータバンクの比較 / 万見検索 / 2016年8月31日: 新しいEM Navigatorと万見 / 万見文献 / Jmol/JSmol / 機能・相同性情報 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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