Structures of Tetrahymena's respiratory chain reveal the diversity of eukaryotic core metabolism.
Structures of Tetrahymena's respiratory chain reveal the diversity of eukaryotic core metabolism.
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DOI：
10.1126/science.abn7747
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发表时间：
2022-05-20
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呼吸是一个核心的生物能量转换过程，其最后步骤是由线粒体内膜中的多亚基复合物链进行的。为了探讨真核生物呼吸功能和结构的多样性，我们研究了纤毛四膜虫嗜热四膜虫（Tt）的呼吸链。使用低温电子显微镜的混合样品，我们解决了Tt-complex I（CI）和Tt-CIII 2（Tt-SC I+ III 2）和Tt-CIV 2的结构之间的超配合物的结构。Tt-SC I+ III 2（~2.3 MDa）是一个具有结构和功能对称性破缺的弯曲组装体。Tt-CIV 2是一种约2.7 MDa的二聚体，每个原聚体具有超过50个亚基，包括线粒体载体和TIM 83-TIM 133样结构域。我们对T.嗜热菌呼吸链揭示了真核呼吸的关键组成部分的分歧，扩大了我们对核心代谢的理解。
Respiration is a core biological energy-converting process whose last steps are carried out by a chain of multi-subunit complexes in the inner mitochondrial membrane. To probe the functional and structural diversity of eukaryotic respiration, we examined the respiratory chain of the ciliate Tetrahymena thermophila (Tt). Using cryo-electron microscopy on a mixed sample, we solved structures of a supercomplex between Tt-complex I (CI) and Tt-CIII2 (Tt-SC I+III2) and a structure of Tt-CIV2. Tt-SC I+III2 (~2.3 MDa) is a curved assembly with structural and functional symmetry breaking. Tt-CIV2 is a ~2.7 MDa dimer with over 50 subunits per protomer, including mitochondrial carriers and a TIM83-TIM133-like domain. Our structural and functional study of the T. thermophila respiratory chain reveals divergence in key components of eukaryotic respiration, expanding our understanding of core metabolism.
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