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基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 8uca | ||||||
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タイトル | Formation of I2+III2 supercomplex rescues respiratory chain defects | ||||||
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![]() | ELECTRON TRANSPORT / Translocase / Super complex XL (CI2+CIII2) | ||||||
機能・相同性 | ![]() response to D-galactosamine / Complex III assembly / Mitochondrial protein import / response to injury involved in regulation of muscle adaptation / Protein lipoylation / Mitochondrial Fatty Acid Beta-Oxidation / Complex I biogenesis / RHOG GTPase cycle / response to mercury ion / subthalamus development ...response to D-galactosamine / Complex III assembly / Mitochondrial protein import / response to injury involved in regulation of muscle adaptation / Protein lipoylation / Mitochondrial Fatty Acid Beta-Oxidation / Complex I biogenesis / RHOG GTPase cycle / response to mercury ion / subthalamus development / pons development / Respiratory electron transport / protein insertion into mitochondrial inner membrane / cerebellar Purkinje cell layer development / blastocyst hatching / mitochondrial respiratory chain complex III assembly / respiratory system process / pyramidal neuron development / response to alkaloid / cellular respiration / psychomotor behavior / thalamus development / mesenchymal stem cell proliferation / Mitochondrial protein degradation / cellular response to oxygen levels / response to light intensity / reproductive system development / respiratory chain complex / mitochondrial [2Fe-2S] assembly complex / iron-sulfur cluster assembly complex / mitochondrial large ribosomal subunit binding / response to copper ion / gliogenesis / mesenchymal stem cell differentiation / response to glucagon / circulatory system development / respiratory chain complex III / negative regulation of non-canonical NF-kappaB signal transduction / cardiac muscle tissue development / quinol-cytochrome-c reductase / neural precursor cell proliferation / positive regulation of mitochondrial membrane potential / [2Fe-2S] cluster assembly / adult walking behavior / oxygen sensor activity / response to hydroperoxide / quinol-cytochrome-c reductase activity / stem cell division / cellular response to glucocorticoid stimulus / mitochondrial electron transport, ubiquinol to cytochrome c / iron-sulfur cluster assembly / response to cobalamin / hypothalamus development / midbrain development / electron transport coupled proton transport / dopamine metabolic process / NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) / adult behavior / positive regulation of ATP biosynthetic process / mitochondrial respiratory chain complex I assembly / NADH dehydrogenase activity / mitochondrial electron transport, NADH to ubiquinone / proton motive force-driven mitochondrial ATP synthesis / positive regulation of execution phase of apoptosis / respiratory chain complex I / animal organ regeneration / response to hyperoxia / NADH dehydrogenase (ubiquinone) activity / neuron development / quinone binding / response to cadmium ion / cellular response to interferon-beta / ATP synthesis coupled electron transport / response to hormone / extrinsic apoptotic signaling pathway / negative regulation of reactive oxygen species biosynthetic process / tricarboxylic acid cycle / cellular response to retinoic acid / neurogenesis / Neutrophil degranulation / visual perception / muscle contraction / reactive oxygen species metabolic process / aerobic respiration / cerebellum development / hippocampus development / response to activity / respiratory electron transport chain / regulation of mitochondrial membrane potential / response to nicotine / mitochondrion organization / DNA damage response, signal transduction by p53 class mediator / fatty acid metabolic process / response to cocaine / kidney development / response to hydrogen peroxide / sensory perception of sound / monooxygenase activity / electron transport chain / brain development 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: 3.7 Å | ||||||
![]() | Letts, J.A. / Padavannil, A. | ||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() タイトル: Formation of I+III supercomplex rescues respiratory chain defects. 著者: Chao Liang / Abhilash Padavannil / Shan Zhang / Sheryl Beh / David R L Robinson / Jana Meisterknecht / Alfredo Cabrera-Orefice / Timothy R Koves / Chika Watanabe / Miyuki Watanabe / María ...著者: Chao Liang / Abhilash Padavannil / Shan Zhang / Sheryl Beh / David R L Robinson / Jana Meisterknecht / Alfredo Cabrera-Orefice / Timothy R Koves / Chika Watanabe / Miyuki Watanabe / María Illescas / Radiance Lim / Jordan M Johnson / Shuxun Ren / Ya-Jun Wu / Dennis Kappei / Anna Maria Ghelli / Katsuhiko Funai / Hitoshi Osaka / Deborah Muoio / Cristina Ugalde / Ilka Wittig / David A Stroud / James A Letts / Lena Ho / ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 要旨: Mitochondrial electron transport chain (ETC) complexes partition between free complexes and quaternary assemblies known as supercomplexes (SCs). However, the physiological requirement for SCs and the ...Mitochondrial electron transport chain (ETC) complexes partition between free complexes and quaternary assemblies known as supercomplexes (SCs). However, the physiological requirement for SCs and the mechanisms regulating their formation remain controversial. Here, we show that genetic perturbations in mammalian ETC complex III (CIII) biogenesis stimulate the formation of a specialized extra-large SC (SC-XL) with a structure of I+III, resolved at 3.7 Å by cryoelectron microscopy (cryo-EM). SC-XL formation increases mitochondrial cristae density, reduces CIII reactive oxygen species (ROS), and sustains normal respiration despite a 70% reduction in CIII activity, effectively rescuing CIII deficiency. Consequently, inhibiting SC-XL formation in CIII mutants using the Uqcrc1 contact site mutation leads to respiratory decompensation. Lastly, SC-XL formation promotes fatty acid oxidation (FAO) and protects against ischemic heart failure in mice. Our study uncovers an unexpected plasticity in the mammalian ETC, where structural adaptations mitigate intrinsic perturbations, and suggests that manipulating SC-XL formation is a potential therapeutic strategy for mitochondrial dysfunction. | ||||||
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その他 | ![]() |
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文書・要旨 | ![]() | 2.8 MB | 表示 | ![]() |
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-関連構造データ
関連構造データ | ![]() 42122MC 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 ( |
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類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性 ![]() |
実験データセット #1 | データ参照: ![]() |
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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, 14分子 33a11a66a4L4l55a44a22a
#1: タンパク質 | 分子量: 13223.775 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #4: タンパク質 | 分子量: 36105.027 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() 参照: UniProt: Q4JFN6, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) #5: タンパク質 | 分子量: 18628.090 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() 参照: UniProt: P03925, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) #6: タンパク質 | 分子量: 10609.619 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() 参照: UniProt: P03903, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) #7: タンパク質 | 分子量: 68519.289 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() 参照: UniProt: P03921, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) #8: タンパク質 | 分子量: 51915.535 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() 参照: UniProt: P03911, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) #9: タンパク質 | 分子量: 38772.219 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() 参照: UniProt: P03893, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
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-NADH dehydrogenase [ubiquinone] iron-sulfur protein ... , 7種, 14分子 S3s3S2s2S4s4S6s6S5s5S7s7S8s8
#2: タンパク質 | 分子量: 30191.307 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() 参照: UniProt: Q9DCT2, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) #3: タンパク質 | 分子量: 52720.602 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() 参照: UniProt: Q91WD5, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) #12: タンパク質 | 分子量: 19814.725 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #13: タンパク質 | 分子量: 13041.828 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #25: タンパク質 | 分子量: 12675.772 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #54: タンパク質 | 分子量: 24715.912 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() 参照: UniProt: Q9DC70, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) #55: タンパク質 | 分子量: 24068.355 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() 参照: UniProt: Q8K3J1, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
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-NADH dehydrogenase [ubiquinone] 1 alpha subcomplex subunit ... , 12種, 24分子 ALalA9a9A2a2A5a5A6a6A8a8AMamAOaoA1a1A3a3ANanA7a7
#10: タンパク質 | 分子量: 40657.375 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #11: タンパク質 | 分子量: 42588.129 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #14: タンパク質 | 分子量: 10932.675 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #16: タンパク質 | 分子量: 13380.719 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #17: タンパク質 | 分子量: 15311.858 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #18: タンパク質 | 分子量: 20025.127 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #19: タンパク質 | 分子量: 14999.220 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #20: タンパク質 | 分子量: 16881.588 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #21: タンパク質 | 分子量: 8149.524 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #22: タンパク質 | 分子量: 9338.867 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #37: タンパク質 | 分子量: 17112.416 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #38: タンパク質 | 分子量: 12464.396 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
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-タンパク質 , 4種, 10分子 ABACabac3C3N3D3OS1s1
#15: タンパク質 | 分子量: 17390.289 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #42: タンパク質 | 分子量: 43143.191 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #43: タンパク質 | 分子量: 27312.188 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #53: タンパク質 | 分子量: 78781.484 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() 参照: UniProt: Q91VD9, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
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-NADH dehydrogenase [ubiquinone] 1 subunit ... , 2種, 4分子 C1c1C2c2
#23: タンパク質 | 分子量: 8636.023 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #24: タンパク質 | 分子量: 14185.692 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
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-NADH dehydrogenase [ubiquinone] 1 beta subcomplex subunit ... , 11種, 22分子 B1b1BMbmB5b5B6b6B2b2B3b3B8b8B4b4B9b9B7b7BLbl
#26: タンパク質 | 分子量: 6965.109 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #27: タンパク質 | 分子量: 17463.727 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #28: タンパク質 | 分子量: 21742.197 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #29: タンパク質 | 分子量: 15408.890 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #30: タンパク質 | 分子量: 11982.437 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #31: タンパク質 | 分子量: 11714.240 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #32: タンパク質 | 分子量: 21903.828 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #33: タンパク質 | 分子量: 15105.287 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #34: タンパク質 | 分子量: 22020.123 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #35: タンパク質 | 分子量: 16229.606 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #36: タンパク質 | 分子量: 21054.832 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
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-NADH dehydrogenase [ubiquinone] flavoprotein ... , 3種, 6分子 V3v3V1v1V2v2
#39: タンパク質 | 分子量: 11833.504 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #51: タンパク質 | 分子量: 50132.305 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() 参照: UniProt: Q91YT0, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) #52: タンパク質 | 分子量: 26948.918 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() 参照: UniProt: Q9D6J6, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
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-Cytochrome b-c1 complex subunit ... , 9種, 17分子 3A3L3B3M3E3P3F3Q3G3R3H3S3J3U3K3V3T
#40: タンパク質 | 分子量: 49355.301 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #41: タンパク質 | 分子量: 46641.773 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #44: タンパク質 | 分子量: 21524.398 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #45: タンパク質 | 分子量: 13456.336 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #46: タンパク質 | 分子量: 9652.051 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #47: タンパク質 | 分子量: 9002.015 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #48: タンパク質 | 分子量: 7326.330 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #49: タンパク質 | 分子量: 6546.627 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() #50: タンパク質 | | 分子量: 7900.234 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) ![]() ![]() ![]() ![]() |
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-非ポリマー , 10種, 36分子 


















#56: 化合物 | #57: 化合物 | #58: 化合物 | #59: 化合物 | #60: 化合物 | ChemComp-EHZ / ~{ #61: 化合物 | ChemComp-HEM / #62: 化合物 | #63: 化合物 | #64: 化合物 | ChemComp-SF4 / #65: 化合物 | ChemComp-FES / |
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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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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 |
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試料調製
構成要素 | 名称: Mitochondrial Super-complex with CI dimer and CIII dimer (Super-complex XL) タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#9, #12, #14, #16-#41, #45-#50 / 由来: NATURAL |
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分子量 | 実験値: NO |
由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
緩衝液 | pH: 7.7 |
試料 | 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 |
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電子顕微鏡撮影
顕微鏡 | モデル: TFS GLACIOS |
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電子銃 | 電子線源: ![]() |
電子レンズ | モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス(公称値): 3000 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 500 nm |
撮影 | 電子線照射量: 60 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) |
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解析
EMソフトウェア | 名称: PHENIX / バージョン: 1.20.1_4487: / カテゴリ: モデル精密化 | ||||||||||||||||||||||||
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CTF補正 | タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION | ||||||||||||||||||||||||
3次元再構成 | 解像度: 3.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 182132 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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