Estructura del complejo alternativo III en un supercomplejo con citocromo oxidasa

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología estructural
• Microbiología

Sus antecedentes:

• El complejo alternativo III (ACIII) es crucial para el transporte de electrones bacteriano, pero carece de datos estructurales.
• ACIII comparte funciones con el Complejo III (complejo bc1) pero tiene estructuras distintas.
• Las subunidades ACIII muestran homología con la superfamilia compleja de molibdoenzimas de hierro y azufre (CISM).

Objetivo del estudio:

• Para determinar la estructura de alta resolución de ACIII de Flavobacterium johnsoniae.
• Investigar la base estructural de la función de ACIII y su formación de supercomplejo con citocromo c oxidasa.
• Esclarecer el papel estructural de las subunidades ancladas en lípidos y las modificaciones post-traducionales en ACIII.

Principales métodos:

• Aislamiento de ACIII y su supercomplejo con citosina aa3 utilizando un copolímero de ácido maleico estireno.
• Microscopía crioelectrónica (cryo-EM) para la determinación de la estructura con una resolución de 3,4 Å.
• Construcción del modelo atómico de las seis subunidades de ACIII y modelado del supercomplejo.

Principales resultados:

• La estructura de 3.4 Å cryo-EM de ACIII revela seis subunidades que contienen grupos [3Fe-4S], [4Fe-4S] y seis unidades de hemo c.
• ACIII utiliza elementos conocidos de transporte de electrones en un nuevo arreglo.
• El cit aa3 asociado está estructuralmente modificado para la formación de supercomplejos, destacando la integración funcional.
• Los residuos de cisteína triacilado N-terminal que anclan dos subunidades a la bicapa lipídica se resolvieron estructuralmente.

Conclusiones:

• La estructura determinada proporciona una visión sin precedentes de la arquitectura y el mecanismo únicos de ACIII.
• La formación del supercomplejo funcional con el citot3 se apoya estructuralmente, enfatizando su importancia en el transporte de electrones.
• La estructura revela una modificación post-traduccional clave para el anclaje de proteínas de membrana en procariotas.