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-基本情報
登録情報 | データベース: PDB / ID: 8uex | ||||||
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タイトル | In-situ complex I, Deactive class06 | ||||||
要素 |
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キーワード | ELECTRON TRANSPORT / in-situ cryo-EM structure / mammalian / mitochondria / respiratory supercomplex / proton pumping / membrane protein | ||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 RHOG GTPase cycle / Complex I biogenesis / Respiratory electron transport / Neutrophil degranulation / Mitochondrial protein degradation / oxidoreductase activity, acting on NAD(P)H / cardiac muscle tissue development / cellular respiration / ubiquinone binding / NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) ...RHOG GTPase cycle / Complex I biogenesis / Respiratory electron transport / Neutrophil degranulation / Mitochondrial protein degradation / oxidoreductase activity, acting on NAD(P)H / cardiac muscle tissue development / cellular respiration / ubiquinone binding / NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) / NADH dehydrogenase activity / respiratory chain complex I / : / mitochondrial electron transport, NADH to ubiquinone / mitochondrial respiratory chain complex I assembly / electron transport coupled proton transport / acyl binding / acyl carrier activity / NADH dehydrogenase (ubiquinone) activity / negative regulation of intrinsic apoptotic signaling pathway / ATP synthesis coupled electron transport / quinone binding / : / response to cAMP / aerobic respiration / respiratory electron transport chain / reactive oxygen species metabolic process / electron transport chain / brain development / regulation of protein phosphorylation / negative regulation of cell growth / mitochondrial intermembrane space / 2 iron, 2 sulfur cluster binding / positive regulation of fibroblast proliferation / NAD binding / FMN binding / nervous system development / 4 iron, 4 sulfur cluster binding / response to oxidative stress / mitochondrial inner membrane / nuclear body / mitochondrial matrix / mitochondrion / nucleoplasm / metal ion binding / cytosol / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | ||||||
生物種 | Sus scrofa (ブタ) | ||||||
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: 3.9 Å | ||||||
データ登録者 | Zheng, W. / Zhu, J. / Zhang, K. | ||||||
資金援助 | 米国, 1件
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引用 | ジャーナル: Nature / 年: 2024 タイトル: High-resolution in situ structures of mammalian respiratory supercomplexes. 著者: Wan Zheng / Pengxin Chai / Jiapeng Zhu / Kai Zhang / 要旨: Mitochondria play a pivotal part in ATP energy production through oxidative phosphorylation, which occurs within the inner membrane through a series of respiratory complexes. Despite extensive in ...Mitochondria play a pivotal part in ATP energy production through oxidative phosphorylation, which occurs within the inner membrane through a series of respiratory complexes. Despite extensive in vitro structural studies, determining the atomic details of their molecular mechanisms in physiological states remains a major challenge, primarily because of loss of the native environment during purification. Here we directly image porcine mitochondria using an in situ cryo-electron microscopy approach. This enables us to determine the structures of various high-order assemblies of respiratory supercomplexes in their native states. We identify four main supercomplex organizations: IIIIIV, IIIIIV, IIIIIV and IIIIIV, which potentially expand into higher-order arrays on the inner membranes. These diverse supercomplexes are largely formed by 'protein-lipids-protein' interactions, which in turn have a substantial impact on the local geometry of the surrounding membranes. Our in situ structures also capture numerous reactive intermediates within these respiratory supercomplexes, shedding light on the dynamic processes of the ubiquinone/ubiquinol exchange mechanism in complex I and the Q-cycle in complex III. Structural comparison of supercomplexes from mitochondria treated under different conditions indicates a possible correlation between conformational states of complexes I and III, probably in response to environmental changes. By preserving the native membrane environment, our approach enables structural studies of mitochondrial respiratory supercomplexes in reaction at high resolution across multiple scales, from atomic-level details to the broader subcellular context. | ||||||
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
-ダウンロード
PDBx/mmCIF形式 | 8uex.cif.gz | 1.5 MB | 表示 | PDBx/mmCIF形式 |
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PDB形式 | pdb8uex.ent.gz | 表示 | PDB形式 | |
PDBx/mmJSON形式 | 8uex.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
文書・要旨 | 8uex_validation.pdf.gz | 2.7 MB | 表示 | wwPDB検証レポート |
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文書・詳細版 | 8uex_full_validation.pdf.gz | 2.8 MB | 表示 | |
XML形式データ | 8uex_validation.xml.gz | 199.1 KB | 表示 | |
CIF形式データ | 8uex_validation.cif.gz | 307.1 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/ue/8uex ftp://data.pdbj.org/pub/pdb/validation_reports/ue/8uex | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 42174MC 8ud1C 8ueoC 8uepC 8ueqC 8uerC 8uesC 8uetC 8ueuC 8uevC 8uewC 8ueyC 8uezC 8ugdC 8ugeC 8ugfC 8uggC 8ughC 8ugiC 8ugjC 8ugkC 8uglC 8ugnC 8ugpC 8ugrC 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 ... , 7種, 7分子 1A1H1J1K1L1M1N
#1: タンパク質 | 分子量: 13026.458 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) 参照: UniProt: O79880, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
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#8: タンパク質 | 分子量: 35619.434 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) 参照: UniProt: A0A0U1RS44, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
#10: タンパク質 | 分子量: 19049.342 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) 参照: UniProt: O79882, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
#11: タンパク質 | 分子量: 10855.263 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) 参照: UniProt: P56632, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
#12: タンパク質 | 分子量: 68723.508 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) 参照: UniProt: Q9TDR1, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
#13: タンパク質 | 分子量: 51887.395 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) 参照: UniProt: O79881, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
#14: タンパク質 | 分子量: 39105.512 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) 参照: UniProt: O79875, NADH:ubiquinone reductase (H+-translocating) |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] iron-sulfur protein ... , 7種, 7分子 1B1C1D1I1Q1R1e
#2: タンパク質 | 分子量: 28500.184 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A4X1VVS8 |
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#3: タンパク質 | 分子量: 30154.318 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A286ZNN4 |
#4: タンパク質 | 分子量: 54168.074 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A8D0QM68 |
#9: タンパク質 | 分子量: 27135.039 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A286ZUN9 |
#17: タンパク質 | 分子量: 19746.514 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A4X1SN37 |
#18: タンパク質 | 分子量: 13348.950 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A4X1THU2 |
#30: タンパク質 | 分子量: 12506.591 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A4X1VX77 |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] flavoprotein ... , 3種, 3分子 1E1F1s
#5: タンパク質 | 分子量: 27439.533 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A4X1VRV3 |
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#6: タンパク質 | 分子量: 50637.766 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A4X1SZP7 |
#44: タンパク質 | 分子量: 48217.836 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A4X1TE42 |
-タンパク質 , 1種, 1分子 1G
#7: タンパク質 | 分子量: 79627.398 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A287ARY3 |
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-NADH dehydrogenase [ubiquinone] 1 alpha subcomplex subunit ... , 10種, 10分子 1O1S1V1W1X1Y1a1b1q1r
#15: タンパク質 | 分子量: 40476.082 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: F1SIS9 |
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#19: タンパク質 | 分子量: 11099.798 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A8D1FN21 |
#21: タンパク質 | 分子量: 13321.590 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A8D0UWW0 |
#22: タンパク質 | 分子量: 14953.313 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A480VKQ8 |
#23: タンパク質 | 分子量: 20064.096 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A8D0K6B5 |
#24: タンパク質 | 分子量: 14686.894 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: I3LGM4 |
#26: タンパク質 | 分子量: 8034.373 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A8D0TJQ4 |
#27: タンパク質 | 分子量: 9225.567 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A4X1VQ42 |
#42: タンパク質 | 分子量: 17162.439 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: F1SQP4 |
#43: タンパク質 | 分子量: 12674.627 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A8W4F7N8 |
-NADH:ubiquinone oxidoreductase subunit ... , 4種, 5分子 1P1T1U1Z1j
#16: タンパク質 | 分子量: 42606.324 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A4X1ULW2 | ||||
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#20: タンパク質 | 分子量: 17338.211 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A8D1KH26 #25: タンパク質 | | 分子量: 16911.611 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A8D0K655 #35: タンパク質 | | 分子量: 11939.366 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A8D1G9F4 |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] 1 subunit ... , 2種, 2分子 1c1d
#28: タンパク質 | 分子量: 8664.053 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A8D1EYQ2 |
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#29: タンパク質 | 分子量: 14353.692 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A480JRW3 |
-NADH dehydrogenase [ubiquinone] 1 beta subcomplex subunit ... , 10種, 10分子 1f1g1h1i1k1l1m1n1o1p
#31: タンパク質 | 分子量: 15371.934 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A8D1IZ33 |
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#32: タンパク質 | 分子量: 17384.729 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A8D1EYI7 |
#33: タンパク質 | 分子量: 21587.006 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: F1SGC6 |
#34: タンパク質 | 分子量: 15645.212 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A4X1UIV8 |
#36: タンパク質 | 分子量: 11128.515 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A4X1VD84 |
#37: タンパク質 | 分子量: 21658.447 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: B8Y651 |
#38: タンパク質 | 分子量: 15117.350 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A4X1T6M0 |
#39: タンパク質 | 分子量: 21864.906 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: K7GSE5 |
#40: タンパク質 | 分子量: 16487.887 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: F1SCH1 |
#41: タンパク質 | 分子量: 20944.768 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Sus scrofa (ブタ) / 参照: UniProt: A0A8D0R7A9 |
-非ポリマー , 14種, 31分子
#45: 化合物 | ChemComp-3PE / #46: 化合物 | ChemComp-SF4 / #47: 化合物 | ChemComp-PC1 / #48: 化合物 | #49: 化合物 | ChemComp-FMN / | #50: 化合物 | ChemComp-K / | #51: 化合物 | #52: 化合物 | ChemComp-GTP / | #53: 化合物 | ChemComp-MG / | #54: 化合物 | ChemComp-NDP / | #55: 化合物 | ChemComp-ZN / | #56: 化合物 | #57: 化合物 | ChemComp-PGT / ( | #58: 化合物 | ChemComp-MYR / | |
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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: In-situ cryo-EM structure of respiratory supercomplex by directly imaging mitochondria タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#44 / 由来: NATURAL |
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由来(天然) | 生物種: Sus scrofa (ブタ) |
緩衝液 | pH: 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 |
-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: 300300 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): 3000 nm / 最小 デフォーカス(公称値): 1300 nm / Cs: 2.7 mm |
撮影 | 電子線照射量: 50 e/Å2 フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k) |
-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: 3.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 3500 / 対称性のタイプ: POINT | ||||||||||||||||||||||||
拘束条件 |
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