Structural basis of mammalian complex IV inhibition by steroids
Notice bibliographique
Résumé
The mitochondrial electron transport chain maintains the proton motive force that powers adenosine triphosphate (ATP) synthesis. The energy for this process comes from oxidation of reduced nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) and succinate, with the electrons from this oxidation passed via intermediate carriers to oxygen. Complex IV (CIV), the terminal oxidase, transfers electrons from the intermediate electron carrier cytochrome c to oxygen, contributing to the proton motive force in the process. Within CIV, protons move through the K and D pathways during turnover. The former is responsible for transferring two protons to the enzyme’s catalytic site upon its reduction, where they eventually combine with oxygen and electrons to form water. CIV is the main site for respiratory regulation, and although previous studies showed that steroid binding can regulate CIV activity, little is known about how this regulation occurs. Here, we characterize the interaction between CIV and steroids using a combination of kinetic experiments, structure determination, and molecular simulations. We show that molecules with a sterol moiety, such as glyco-diosgenin and cholesteryl hemisuccinate, reversibly inhibit CIV. Flash photolysis experiments probing the rapid equilibration of electrons within CIV demonstrate that binding of these molecules inhibits proton uptake through the K pathway. Single particle cryogenic electron microscopy (cryo-EM) of CIV with glyco-diosgenin reveals a previously undescribed steroid binding site adjacent to the K pathway, and molecular simulations suggest that the steroid binding modulates the conformational dynamics of key residues and proton transfer kinetics within this pathway. The binding pose of the sterol group sheds light on possible structural gating mechanisms in the CIV catalytic cycle.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».