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万見
- PDB-9gs2: Structure of the Rieske bound Apo1 state of the heptameric Bcs1 A... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9gs2
タイトルStructure of the Rieske bound Apo1 state of the heptameric Bcs1 AAA-ATPase
要素
  • Cytochrome b-c1 complex subunit Rieske, mitochondrial
  • Mitochondrial chaperone BCS1
キーワードTRANSLOCASE / Heptameric complex Iron-sulfur cluster substrate
機能・相同性
機能・相同性情報


protein insertion into mitochondrial inner membrane from matrix / Complex III assembly / : / Respiratory electron transport / mitochondrial respiratory chain complex III assembly / cellular respiration / respiratory chain complex III / quinol-cytochrome-c reductase / quinol-cytochrome-c reductase activity / mitochondrial electron transport, ubiquinol to cytochrome c ...protein insertion into mitochondrial inner membrane from matrix / Complex III assembly / : / Respiratory electron transport / mitochondrial respiratory chain complex III assembly / cellular respiration / respiratory chain complex III / quinol-cytochrome-c reductase / quinol-cytochrome-c reductase activity / mitochondrial electron transport, ubiquinol to cytochrome c / 加水分解酵素; 酸無水物に作用; リン含有酸無水物に作用 / protein transmembrane transporter activity / ATPase-coupled transmembrane transporter activity / chaperone-mediated protein complex assembly / aerobic respiration / mitochondrial intermembrane space / 2 iron, 2 sulfur cluster binding / mitochondrial inner membrane / oxidoreductase activity / ATP hydrolysis activity / mitochondrion / ATP binding / metal ion binding / cytosol
類似検索 - 分子機能
BCS1, N-terminal / : / BCS1 N terminal / BCS1_N / Cytochrome bc1 complex subunit Rieske, transmembrane domain superfamily / Cytochrome b-c1 complex subunit Rieske, transmembrane domain / Ubiquinol cytochrome reductase transmembrane region / Ubiquinol-cytochrome c reductase, iron-sulphur subunit / Rieske iron-sulphur protein, C-terminal / Rieske iron-sulphur protein ...BCS1, N-terminal / : / BCS1 N terminal / BCS1_N / Cytochrome bc1 complex subunit Rieske, transmembrane domain superfamily / Cytochrome b-c1 complex subunit Rieske, transmembrane domain / Ubiquinol cytochrome reductase transmembrane region / Ubiquinol-cytochrome c reductase, iron-sulphur subunit / Rieske iron-sulphur protein, C-terminal / Rieske iron-sulphur protein / Rieske [2Fe-2S] domain / Rieske [2Fe-2S] iron-sulphur domain / Rieske [2Fe-2S] iron-sulfur domain profile. / Rieske [2Fe-2S] iron-sulphur domain superfamily / ATPase, AAA-type, conserved site / AAA-protein family signature. / ATPase family associated with various cellular activities (AAA) / ATPase, AAA-type, core / ATPases associated with a variety of cellular activities / AAA+ ATPase domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER / Cytochrome b-c1 complex subunit Rieske, mitochondrial / Mitochondrial chaperone BCS1
類似検索 - 構成要素
生物種Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
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: 3.46 Å
データ登録者Rosales-Hernandez, C. / Beckmann, R.
資金援助 ドイツ, 1件
組織認可番号国
German Research Foundation (DFG) ドイツ
引用
ジャーナル: EMBO J / 年: 2025
タイトル: Mechanistic insights into Bcs1-mediated mitochondrial membrane translocation of the folded Rieske protein.
著者: Cristian Rosales-Hernandez / Matthias Thoms / Otto Berninghausen / Thomas Becker / Roland Beckmann /
要旨: A functional mitochondrial respiratory chain requires coordinated and tightly regulated assembly of mitochondrial- and nuclear-encoded subunits. For bc1 complex (complex III) assembly, the iron- ...A functional mitochondrial respiratory chain requires coordinated and tightly regulated assembly of mitochondrial- and nuclear-encoded subunits. For bc1 complex (complex III) assembly, the iron-sulfur protein Rip1 must first be imported into the mitochondrial matrix to fold and acquire its 2Fe-2S cluster, then translocated and inserted into the inner mitochondrial membrane (IM). This translocation of folded Rip1 is accomplished by Bcs1, an unusual heptameric AAA ATPase that couples ATP hydrolysis to translocation. However, the molecular and mechanistic details of Bcs1-mediated Rip1 translocation have remained elusive. Here, we provide structural and biochemical evidence on how Bcs1 alternates between conformational states to translocate Rip1 across the IM. Using cryo-electron microscopy (cryo-EM), we identified substrate-bound pre-translocation and pre-release states, revealing how electrostatic interactions promote Rip1 binding to Bcs1. An ATP-induced conformational switch of the Bcs1 heptamer facilitates Rip1 translocation between two distinct aqueous vestibules-one exposed to the matrix, the other to the intermembrane space-in an airlock-like mechanism. This would minimize disruption of the IM permeability barrier, which could otherwise lead to proton leakage and compromised mitochondrial energy conversion.
#1: ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2020
タイトル: Structure of the Bcs1 AAA-ATPase suggests an airlock-like translocation mechanism for folded proteins.
著者: Lukas Kater / Nikola Wagener / Otto Berninghausen / Thomas Becker / Walter Neupert / Roland Beckmann /
要旨: Some proteins require completion of folding before translocation across a membrane into another cellular compartment. Yet the permeability barrier of the membrane should not be compromised and ...Some proteins require completion of folding before translocation across a membrane into another cellular compartment. Yet the permeability barrier of the membrane should not be compromised and mechanisms have remained mostly elusive. Here, we present the structure of Saccharomyces cerevisiae Bcs1, an AAA-ATPase of the inner mitochondrial membrane. Bcs1 facilitates the translocation of the Rieske protein, Rip1, which requires folding and incorporation of a 2Fe-2S cluster before translocation and subsequent integration into the bc1 complex. Surprisingly, Bcs1 assembles into exclusively heptameric homo-oligomers, with each protomer consisting of an amphipathic transmembrane helix, a middle domain and an ATPase domain. Together they form two aqueous vestibules, the first being accessible from the mitochondrial matrix and the second positioned in the inner membrane, with both separated by the seal-forming middle domain. On the basis of this unique architecture, we propose an airlock-like translocation mechanism for folded Rip1.
履歴
登録2024年9月13日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02025年6月4日Provider: repository / タイプ: Initial release

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構造の表示

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: Mitochondrial chaperone BCS1
B: Mitochondrial chaperone BCS1
C: Mitochondrial chaperone BCS1
D: Mitochondrial chaperone BCS1
E: Mitochondrial chaperone BCS1
F: Mitochondrial chaperone BCS1
G: Mitochondrial chaperone BCS1
H: Cytochrome b-c1 complex subunit Rieske, mitochondrial
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)390,5469
ポリマ－390,3708
非ポリマー1761
水00
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: 電子顕微鏡法, not applicable, native gel electrophoresis
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

#1: タンパク質
Mitochondrial chaperone BCS1


分子量: 53826.086 Da / 分子数: 7 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
遺伝子: BCS1, YDR375C, D9481.17 / 発現宿主: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母) / 参照: UniProt: P32839
#2: タンパク質 Cytochrome b-c1 complex subunit Rieske, mitochondrial / Complex III subunit 5 / Rieske iron-sulfur protein / RISP / Ubiquinol-cytochrome c oxidoreductase ...Complex III subunit 5 / Rieske iron-sulfur protein / RISP / Ubiquinol-cytochrome c oxidoreductase iron-sulfur subunit


分子量: 13587.617 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
遺伝子: RIP1, YEL024W / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P08067, quinol-cytochrome-c reductase
#3: 化合物 ChemComp-FES / FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER


分子量: 175.820 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Fe2S2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
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: Heptameric Bcs1 in complex with globular domain of the Rieske subunit of complex b-c1
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#2 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.4 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Saccharomyces cerevisiae (パン酵母)
由来(組換発現)生物種: Escherichia coli (大腸菌) / 株: BL21
緩衝液pH: 7.5
試料包埋: 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 / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結凍結剤: ETHANE

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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: SPOT SCAN
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: FEI FALCON IV (4k 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
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: 3.46 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 57257 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00422874
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.7130913
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d5.2923054
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0433377
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0043970

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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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