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万見
- PDB-9uda: Cryo-EM structure of Na+-translocating NADH-ubiquinone oxidoreduc... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9uda
タイトルCryo-EM structure of Na+-translocating NADH-ubiquinone oxidoreductase NqrB-G141A mutant from Vibrio cholerae reduced by NADH, with bound korormicin A, stable state
要素(Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit ...) x 6
キーワードMEMBRANE PROTEIN / Na+-NQR / Na+ pump / oxidoreductase / inhibitor
機能・相同性
機能・相同性情報


riboflavin binding / NADH:ubiquinone reductase (Na+-transporting) / Gram-negative-bacterium-type cell wall / oxidoreductase activity, acting on NAD(P)H, quinone or similar compound as acceptor / sodium ion transport / FAD binding / respiratory electron transport chain / transmembrane transport / 2 iron, 2 sulfur cluster binding / FMN binding ...riboflavin binding / NADH:ubiquinone reductase (Na+-transporting) / Gram-negative-bacterium-type cell wall / oxidoreductase activity, acting on NAD(P)H, quinone or similar compound as acceptor / sodium ion transport / FAD binding / respiratory electron transport chain / transmembrane transport / 2 iron, 2 sulfur cluster binding / FMN binding / electron transfer activity / metal ion binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit B / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit E / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit D / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit A / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit A, C-terminal domain / : / : / NqrA N-terminal barrel-sandwich hybrid domain / NQRA C-terminal domain / NqrA second alpha/beta domain ...Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit B / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit E / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit D / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit A / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit A, C-terminal domain / : / : / NqrA N-terminal barrel-sandwich hybrid domain / NQRA C-terminal domain / NqrA second alpha/beta domain / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit C / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit F / NqrDE/RnfAE / Ion-translocating oxidoreductase NqrB/RnfD / : / Rnf-Nqr subunit, membrane protein / NQR2, RnfD, RnfE family / FMN-binding / FMN-binding domain / FMN_bind / Flavoprotein pyridine nucleotide cytochrome reductase-like, FAD-binding domain / Oxidoreductase FAD-binding domain / 2Fe-2S iron-sulfur cluster binding domain / Beta-grasp domain superfamily / 2Fe-2S ferredoxin-type iron-sulfur binding domain profile. / 2Fe-2S ferredoxin-type iron-sulfur binding domain / 2Fe-2S ferredoxin-like superfamily / Oxidoreductase FAD/NAD(P)-binding / Oxidoreductase NAD-binding domain / FAD-binding domain, ferredoxin reductase-type / Ferredoxin-NADP reductase (FNR), nucleotide-binding domain / Ferredoxin reductase-type FAD binding domain profile. / Riboflavin synthase-like beta-barrel
類似検索 - ドメイン・相同性
FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE / FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER / FLAVIN MONONUCLEOTIDE / Korormicin / RIBOFLAVIN / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit B / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit A / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit F / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit E / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit D / Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit C
類似検索 - 構成要素
生物種Vibrio cholerae O395 (コレラ菌)
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: 2.61 Å
データ登録者Ishikawa-Fukuda, M. / Kishikawa, J. / Kato, T. / Murai, M.
資金援助 日本, 4件
組織認可番号国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)22KJ1795 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)22H02273 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)24K08729 日本
Japan Agency for Medical Research and Development (AMED)JP23ama121001 日本
引用ジャーナル: bioRxiv / 年: 2025
タイトル: The Na -pumping mechanism driven by redox reactions in the NADH-quinone oxidoreductase from relies on dynamic conformational changes.
著者: Moe Ishikawa-Fukuda / Takehito Seki / Jun-Ichi Kishikawa / Masuya Takahiro / Kei-Ichi Okazaki / Takayuki Kato / Blanca Barquera / Hideto Miyoshi / Masatoshi Murai
要旨: The Na -pumping NADH-quinone oxidoreductase (Na -NQR) is a key respiratory enzyme in many marine and pathogenic bacteria that couples electron transfer to Na -pumping across the membrane. Earlier ...The Na -pumping NADH-quinone oxidoreductase (Na -NQR) is a key respiratory enzyme in many marine and pathogenic bacteria that couples electron transfer to Na -pumping across the membrane. Earlier X-ray and cryo-EM structures of Na -NQR from suggested that the subunits harboring redox cofactors undergo conformational changes during catalytic turnover. However, these proposed rearrangements have not yet been confirmed. Here, we have identified at least five distinct conformational states of Na -NQR using: mutants that lack specific cofactors, specific inhibitors or low-sodium conditions. Molecular dynamics simulations based on these structural insights indicate that 2Fe-2S reduction in NqrD/E plays a crucial role in triggering Na translocation by driving structural rearrangements in the NqrD/E subunits, which subsequently influence NqrC and NqrF positioning. This study provides the first structural insights into the mechanism of Na translocation coupled to electron transfer in Na⁺-NQR.
履歴
登録2025年4月6日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02025年6月25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: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit A
B: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit B
C: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit C
D: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit D
E: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit E
F: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit F
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)214,91514
ポリマ－212,0156
非ポリマー2,9008
水66737
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

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Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit ... , 6種, 6分子 ABCDEF

#1: タンパク質 Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit A / Na(+)-NQR subunit A / Na(+)-translocating NQR subunit A / NQR complex subunit A / NQR-1 subunit A


分子量: 48680.734 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Vibrio cholerae O395 (コレラ菌) / 遺伝子: nqrA, VC0395_A1884, VC395_2411 / 発現宿主: Vibrio cholerae (コレラ菌)
参照: UniProt: A5F5X1, NADH:ubiquinone reductase (Na+-transporting)
#2: タンパク質 Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit B / Na(+)-NQR subunit B / Na(+)-translocating NQR subunit B / NQR complex subunit B / NQR-1 subunit B


分子量: 45404.906 Da / 分子数: 1 / Mutation: G141A / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Vibrio cholerae O395 (コレラ菌) / 遺伝子: nqrB, VC0395_A1883, VC395_2410 / 発現宿主: Vibrio cholerae (コレラ菌)
参照: UniProt: A5F5X0, NADH:ubiquinone reductase (Na+-transporting)
#3: タンパク質 Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit C / Na(+)-NQR subunit C / Na(+)-translocating NQR subunit C / NQR complex subunit C / NQR-1 subunit C


分子量: 27652.270 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Vibrio cholerae O395 (コレラ菌) / 遺伝子: nqrC, VC0395_A1882, VC395_2409 / 発現宿主: Vibrio cholerae (コレラ菌)
参照: UniProt: A5F5Y7, NADH:ubiquinone reductase (Na+-transporting)
#4: タンパク質 Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit D / Na(+)-NQR subunit D / Na(+)-translocating NQR subunit D / NQR complex subunit D / NQR-1 subunit D


分子量: 22853.217 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Vibrio cholerae O395 (コレラ菌) / 遺伝子: nqrD, VC0395_A1881, VC395_2408 / 発現宿主: Vibrio cholerae (コレラ菌)
参照: UniProt: A5F5Y6, NADH:ubiquinone reductase (Na+-transporting)
#5: タンパク質 Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit E / Na(+)-NQR subunit E / Na(+)-translocating NQR subunit E / NQR complex subunit E / NQR-1 subunit E


分子量: 21481.678 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Vibrio cholerae O395 (コレラ菌) / 遺伝子: nqrE, VC0395_A1880, VC395_2407 / 発現宿主: Vibrio cholerae (コレラ菌)
参照: UniProt: A5F5Y5, NADH:ubiquinone reductase (Na+-transporting)
#6: タンパク質 Na(+)-translocating NADH-quinone reductase subunit F / Na(+)-NQR subunit F / Na(+)-translocating NQR subunit F / NQR complex subunit F / NQR-1 subunit F


分子量: 45942.363 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: C-TERMINAL INCLUDES HIS-TAG SEQUENCE AS A PURIFICATION TAG.
由来: (組換発現) Vibrio cholerae O395 (コレラ菌) / 遺伝子: nqrF, VC0395_A1879, VC395_2406 / 発現宿主: Vibrio cholerae (コレラ菌)
参照: UniProt: A5F5Y4, NADH:ubiquinone reductase (Na+-transporting)

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非ポリマー , 7種, 45分子

#7: 化合物 ChemComp-FMN / FLAVIN MONONUCLEOTIDE / RIBOFLAVIN MONOPHOSPHATE / FMN


分子量: 456.344 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C17H21N4O9P
#8: 化合物 ChemComp-RBF / RIBOFLAVIN / RIBOFLAVINE / VITAMIN B2 / リボフラビン


分子量: 376.364 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C17H20N4O6
#9: 化合物 ChemComp-IQT / Korormicin


分子量: 433.581 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C25H39NO5
#10: 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
#11: 化合物 ChemComp-FES / FE2/S2 (INORGANIC) CLUSTER


分子量: 175.820 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: Fe2S2
#12: 化合物 ChemComp-FAD / FLAVIN-ADENINE DINUCLEOTIDE / FAD


分子量: 785.550 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C27H33N9O15P2 / コメント: FAD*YM
#13: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 37 / 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N
Has protein modificationN

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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: Na(+)-translocating NADH-quinone reductase / タイプ: COMPLEX / 詳細: NqrB-G141A mutant / Entity ID: #1-#6 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.214 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Vibrio cholerae O395 (コレラ菌)
由来(組換発現)生物種: Vibrio cholerae (コレラ菌)
緩衝液pH: 8
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
150 mMTris-HClC4H13Cl2NO31
2100 mMSodium chlorideNaCl1
31 mMEthylenediaminetetraacetic acidC10H16N2O81
40.05 %n-DODECYL-beta-D-MALTOSIDEC24H46O111
55 mMNADHC21H27N7O14P21
試料濃度: 10 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: COPPER / グリッドのサイズ: 200 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

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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
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）: 1800 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm / Cs: 0.001864 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm
試料ホルダ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 65 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
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV / 球面収差補正装置: Image corrector

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ詳細
1cryoSPARCv3.3.1粒子像選択Topaz Extract
2SerialEM4画像取得
4cryoSPARCv3.3.1CTF補正
7Coot0.9モデルフィッティング
9cryoSPARCv3.3.1初期オイラー角割当
10cryoSPARCv3.3.1最終オイラー角割当
11cryoSPARCv3.3.1分類
12cryoSPARCv3.3.1３次元再構成
13PHENIX1.21.1_5286モデル精密化
CTF補正タイプ: NONE
粒子像の選択選択した粒子像数: 1384337
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 2.61 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 520594 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL
原子モデル構築PDB-ID: 9LRR

9lrr


Accession code: 9LRR / Source name: PDB / タイプ: experimental model
精密化最高解像度: 2.61 Å
立体化学のターゲット値: REAL-SPACE (WEIGHTED MAP SUM AT ATOM CENTERS)
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00315242
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.53120688
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d6.5722328
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0412331
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0042608

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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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