The invention relates to a mammalian cell respiratory chain super protein complex, especially with high resolution electron microscopy with atomic resolution frozen respiratory chain complex super protein, and the protein preparation method, the protein structure is helpful for further study of the mechanism of respiration in mammals and diseases associated with the respiratory the role of.
【技术实现步骤摘要】
一种呼吸链超级复合物蛋白
本专利技术涉及一种哺乳类细胞呼吸链超级复合物蛋白,尤其是具有高分辨原子分辨率冷冻电镜的结构,以及该蛋白的制备方法。
技术介绍
呼吸作用发生在几乎所有的生命体中,并且随着生物进化在越高等的生物体中进行呼吸作用的蛋白复合物越复杂。在哺乳动物中,进行呼吸作用的场所是线粒体。线粒体基质中,经过三羧酸循环(TCA循环)稳定的化学能被转换成不稳定的化学能储存在NADH或FADH2中,这些分子则通过氧化呼吸链在线粒体内膜两侧形成质子梯度,而最终线粒体内膜上的ATP合成酶则利用质子梯度形成的电化学势能合成高能分子ATP。人们对形成质子梯度的氧化呼吸链的认识经历了一个漫长的过程,目前认为,氧化呼吸链由4个功能相对独立的蛋白复合物组成,即呼吸链复合物I(CI,即NADH脱氢酶复合物I),呼吸链复合物II(CII,即琥珀酸脱氢酶复合物II),呼吸链复合物III(CIII,即细胞色素bc1复合物III),呼吸链复合物IV(CIV,即细胞色素c氧化酶复合物IV)。最新的研究显示,这四个蛋白复合物之间也具有相互作用,可以形成更高级的结构:呼吸链超级复合物(respiratorysupercomplex),而具有完整呼吸活性(消耗电子供体和氧气并且产生水)的呼吸链超级复合物又被称为呼吸体(respirasome)。从20世纪90年代开始,随着X射线晶体学和结构生物学的发展,这些蛋白复合物的原子分辨率结构被相继解析,呼吸链中电子传递和能量转换的分子机理也逐渐变得清晰。在此基础上,关于线粒体内膜上呼吸链复合物组织形式的流动态模型也被大多数人所接受。最早被解析结构的 ...
【技术保护点】
一种哺乳类呼吸链超级复合物蛋白,由一个NADH脱氢酶复合物I、两个细胞色素bc1复合物III和一个细胞色素c氧化酶复合物IV组成超级复合物I1III2IV1,超级复合物I1III2IV1长300埃,高190埃;在冷冻电镜三维结构中,超级复合物整体分辨率高于4埃;其中NADH脱氢酶复合物I包含如下45个蛋白亚基:蛋白1具有SEQ ID NO:1的蛋白序列;或者与SEQ ID NO:1具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQ ID NO:1具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白2具有SEQ ID NO:2的蛋白序列;或者与SEQ ID NO:2具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQ ID NO:2具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白3具有SEQ ID NO:3的蛋白序列;或者与SEQ ID NO:3具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQ ID NO:3具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白4具有SEQ ID NO:4的蛋白序列;或者与SEQ ID NO:4具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQ ...
【技术特征摘要】
2016.09.14 CN 2016108255671;2016.09.18 CN 201610821.一种哺乳类呼吸链超级复合物蛋白,由一个NADH脱氢酶复合物I、两个细胞色素bc1复合物III和一个细胞色素c氧化酶复合物IV组成超级复合物I1III2IV1,超级复合物I1III2IV1长300埃,高190埃;在冷冻电镜三维结构中,超级复合物整体分辨率高于4埃;其中NADH脱氢酶复合物I包含如下45个蛋白亚基:蛋白1具有SEQIDNO:1的蛋白序列;或者与SEQIDNO:1具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:1具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白2具有SEQIDNO:2的蛋白序列;或者与SEQIDNO:2具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:2具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白3具有SEQIDNO:3的蛋白序列;或者与SEQIDNO:3具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:3具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白4具有SEQIDNO:4的蛋白序列;或者与SEQIDNO:4具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:4具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白5具有SEQIDNO:5的蛋白序列;或者与SEQIDNO:5具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:5具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白6具有SEQIDNO:6的蛋白序列;或者与SEQIDNO:6具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:6具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白7具有SEQIDNO:7的蛋白序列;或者与SEQIDNO:7具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:7具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白8具有SEQIDNO:8的蛋白序列;或者与SEQIDNO:8具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:8具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白9具有SEQIDNO:9的蛋白序列;或者与SEQIDNO:9具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:9具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白10具有SEQIDNO:10的蛋白序列;或者与SEQIDNO:10具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:10具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白11具有SEQIDNO:11的蛋白序列;或者与SEQIDNO:11具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:11具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白12具有SEQIDNO:12的蛋白序列;或者与SEQIDNO:12具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:12具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白13具有SEQIDNO:13的蛋白序列;或者与SEQIDNO:13具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:13具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白14具有SEQIDNO:14的蛋白序列;或者与SEQIDNO:14具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:14具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白15具有SEQIDNO:15的蛋白序列;或者与SEQIDNO:15具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:15具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白16具有SEQIDNO:16的蛋白序列;或者与SEQIDNO:16具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:16具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白17具有SEQIDNO:17的蛋白序列;或者与SEQIDNO:17具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:17具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白18具有SEQIDNO:18的蛋白序列;或者与SEQIDNO:18具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:18具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白19具有SEQIDNO:19的蛋白序列;或者与SEQIDNO:19具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:19具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白20具有SEQIDNO:20的蛋白序列;或者与SEQIDNO:20具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:20具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白21具有SEQIDNO:21的蛋白序列;或者与SEQIDNO:21具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:21具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白22具有SEQIDNO:22的蛋白序列;或者与SEQIDNO:22具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:22具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白23具有SEQIDNO:23的蛋白序列;或者与SEQIDNO:23具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:23具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白24具有SEQIDNO:24的蛋白序列;或者与SEQIDNO:24具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:24具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白25具有SEQIDNO:25的蛋白序列;或者与SEQIDNO:25具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:25具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白26具有SEQIDNO:26的蛋白序列;或者与SEQIDNO:26具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:26具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白27具有SEQIDNO:27的蛋白序列;或者与SEQIDNO:27具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:27具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白28具有SEQIDNO:28的蛋白序列;或者与SEQIDNO:28具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:28具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白29具有SEQIDNO:29的蛋白序列;或者与SEQIDNO:29具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:29具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白30具有SEQIDNO:30的蛋白序列;或者与SEQIDNO:30具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:30具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白31具有SEQIDNO:31的蛋白序列;或者与SEQIDNO:31具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:31具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白32具有SEQIDNO:32的蛋白序列;或者与SEQIDNO:32具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:32具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白33具有SEQIDNO:33的蛋白序列;或者与SEQIDNO:33具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:33具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白34具有SEQIDNO:34的蛋白序列;或者与SEQIDNO:34具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:34具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白35具有SEQIDNO:35的蛋白序列;或者与SEQIDNO:35具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:35具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白36具有SEQIDNO:36的蛋白序列;或者与SEQIDNO:36具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:36具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白37具有SEQIDNO:37的蛋白序列;或者与SEQIDNO:37具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:37具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白38具有SEQIDNO:38的蛋白序列;或者与SEQIDNO:38具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:38具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白39具有SEQIDNO:39的蛋白序列;或者与SEQIDNO:39具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:39具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白40具有SEQIDNO:40的蛋白序列;或者与SEQIDNO:40具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:40具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白41具有SEQIDNO:41的蛋白序列;或者与SEQIDNO:41具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:41具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白42具有SEQIDNO:42的蛋白序列;或者与SEQIDNO:42具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:42具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白43具有SEQIDNO:43的蛋白序列;或者与SEQIDNO:43具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:43具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白44具有SEQIDNO:44的蛋白序列;或者与SEQIDNO:44具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:44具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白45具有SEQIDNO:45的蛋白序列;或者与SEQIDNO:45具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:45具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;其中细胞色素bc1复合物III包含如下11个蛋白序列:蛋白46具有SEQIDNO:46的蛋白序列;或者与SEQIDNO:46具有至少95%氨基酸序列同一性的蛋白;或者与SEQIDNO:46具有一个或几个氨基酸的取代、缺失或替换的蛋白序列;蛋白47具有SEQI...
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