抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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ミトコンドリア電子伝達鎖はATP合成を出力するプロトン駆動力を維持する。このプロセスに対するエネルギーは,NADHとコハク酸の酸化から生じ,この酸化からの電子は中間体キャリアから酸素へ通過した。末端オキシダーゼである錯体IV(CIV)は中間体電子キャリアチトクロームcから酸素へ電子を移動させ,プロセスのプロトン駆動力に寄与する。CIV内で,プロトンはターンオーバー時にK-およびD-経路を通して移動する。前者は2つのプロトンを酵素触媒部位へ移動させ,サイトの還元により最終的に酸素と電子と結合して水を形成する。CIVは呼吸調節の主要部位であり,以前の研究はステロイド結合がCIV活性を調節できるが,この調節がどのように起こるかについてはほとんど知られていない。ここでは,速度論的実験,構造決定および分子シミュレーションの組み合わせを用い,CIVとステロイドの間の相互作用を特性化した。グリコ-ジオスゲニンおよびコレステリルヘミスクシナートのようなステロール部分を有する分子は,CIVを可逆的に阻害することを示した。CIV内の電子の高速平衡を調べるフラッシュ光分解実験は,これらの分子の結合がK経路を通してプロトン取込を阻害することを示した。グリコ-ジオスゲニンを有するCIVの単一粒子クライオ-EMは,K経路に隣接する以前に記載されていないステロイド結合部位を明らかにし,分子シミュレーションは,ステロイド結合がこの経路内の重要な残基とプロトン移動動力学の立体配座動力学を調節することを示唆する。ステロール基の結合姿勢はCIV触媒サイクルにおける可能な構造ゲーティング機構に光を当てた。ミトコンドリア電子伝達鎖の最終複合体であるSIGNIFICANC STATEMENT哺乳類複合体IV(CIV)は,チトクロームcから電子を使用し,酸素を水に還元し,好気性生活を駆動する。CIVは呼吸調節の主要部位として機能するが,この調節がどのように起こるかについての構造的または生化学的情報はほとんどない。以前の研究はステロイドによるCIV調節の証拠を提供しているが,ステロイド結合部位と調節機構は不明である。単一粒子低温電子顕微鏡を用いて,ステロイド由来界面活性剤,グリコ-ジオスゲニンの結合部位を発見した。糖-ジオスゲニンおよびコレステロールヘミスクシナートの存在下のCIVによるフラッシュ光分解動力学実験からの結果を,クライオ-EMおよび分子シミュレーションと組み合わせて,ステロイド結合が複合体によるプロトン取込を制限する方法を解明した。【JST・京大機械翻訳】
