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タイトルStructural and dynamic insights into supra-physiological activation and allosteric modulation of a muscarinic acetylcholine receptor.
ジャーナル・号・ページNat Commun, Vol. 14, Issue 1, Page 376, Year 2023
掲載日2023年1月23日
著者Jun Xu / Qinggong Wang / Harald Hübner / Yunfei Hu / Xiaogang Niu / Haoqing Wang / Shoji Maeda / Asuka Inoue / Yuyong Tao / Peter Gmeiner / Yang Du / Changwen Jin / Brian K Kobilka /
PubMed 要旨The M2 muscarinic receptor (M2R) is a prototypical G-protein-coupled receptor (GPCR) that serves as a model system for understanding GPCR regulation by both orthosteric and allosteric ligands. Here, ...The M2 muscarinic receptor (M2R) is a prototypical G-protein-coupled receptor (GPCR) that serves as a model system for understanding GPCR regulation by both orthosteric and allosteric ligands. Here, we investigate the mechanisms governing M2R signaling versatility using cryo-electron microscopy (cryo-EM) and NMR spectroscopy, focusing on the physiological agonist acetylcholine and a supra-physiological agonist iperoxo, as well as a positive allosteric modulator LY2119620. These studies reveal that acetylcholine stabilizes a more heterogeneous M2R-G-protein complex than iperoxo, where two conformers with distinctive G-protein orientations were determined. We find that LY2119620 increases the affinity for both agonists, but differentially modulates agonists efficacy in G-protein and β-arrestin pathways. Structural and spectroscopic analysis suggest that LY211620 stabilizes distinct intracellular conformational ensembles from agonist-bound M2R, which may enhance β-arrestin recruitment while impairing G-protein activation. These results highlight the role of conformational dynamics in the complex signaling behavior of GPCRs, and could facilitate design of better drugs.
リンクNat Commun / PubMed:36690613 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度3.16 - 3.32 Å
構造データ

25748

7t8x

EMDB-25748, PDB-7t8x:
Cryo-EM structure of ACh-bound M2R-Go signaling complex in S1 state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.21 Å

25749

7t90

EMDB-25749, PDB-7t90:
Cryo-EM structure of ACh-bound M2R-Go signaling complex in S2 state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.32 Å

25751

7t94

EMDB-25751, PDB-7t94:
Cryo-EM structure of S1 state ACh-bound M2R-Go signaling complex with a PAM
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.16 Å

25752

7t96

EMDB-25752, PDB-7t96:
Cryo-EM structure of S2 state ACh-bound M2R-Go signaling complex with a PAM
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.22 Å

化合物

ChemComp-ACH:
ACETYLCHOLINE / アセチルコリン / 神経伝達物質*YM / アセチルコリン

ChemComp-HOH:
WATER / 水

ChemComp-2CU:
3-amino-5-chloro-N-cyclopropyl-4-methyl-6-[2-(4-methylpiperazin-1-yl)-2-oxoethoxy]thieno[2,3-b]pyridine-2-carboxamide

由来
  • homo sapiens (ヒト)
  • mus musculus (ハツカネズミ)
キーワードMEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質) / GPCR (Gタンパク質共役受容体) / signaling complex / muscarinic receptor / acetylcholine (アセチルコリン)

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万見文献について

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お知らせ

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2022年2月9日: EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

  • EMDBのヘッダファイルのバージョン3が、公式のフォーマットとなりました。
  • これまでは公式だったバージョン1.9は、アーカイブから削除されます。

関連情報:EMDBヘッダ

外部リンク:wwPDBはEMDBデータモデルのバージョン3へ移行します

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2020年8月12日: 新型コロナ情報

新型コロナ情報

URL: https://pdbj.org/emnavi/covid19.php

新ページ: EM Navigatorに新型コロナウイルスの特設ページを開設しました。

関連情報:Covid-19情報 / 2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

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2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

新型コロナウイルスの構造データ

関連情報:万見生物種 / 2020年8月12日: 新型コロナ情報

外部リンク:COVID-19特集ページ - PDBj / 今月の分子2020年2月：コロナウイルスプロテーアーゼ

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2019年1月31日: EMDBのIDの桁数の変更

EMDBのIDの桁数の変更

  • EMDBエントリに付与されているアクセスコード(EMDB-ID)は4桁の数字(例、EMD-1234)でしたが、間もなく枯渇します。これまでの4桁のID番号は4桁のまま変更されませんが、4桁の数字を使い切った後に発行されるIDは5桁以上の数字(例、EMD-12345)になります。5桁のIDは2019年の春頃から発行される見通しです。
  • EM Navigator/万見では、接頭語「EMD-」は省略されています。

関連情報:Q: 「EMD」とは何ですか？ / 万見/EM NavigatorにおけるID/アクセスコードの表記

外部リンク:EMDB Accession Codes are Changing Soon! / PDBjへお問い合わせ

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2017年7月12日: PDB大規模アップデート

PDB大規模アップデート

  • 新バージョンのPDBx/mmCIF辞書形式に基づくデータがリリースされました。
  • 今回の更新はバージョン番号が4から5になる大規模なもので、全エントリデータの書き換えが行われる「Remediation」というアップデートに該当します。
  • このバージョンアップで、電子顕微鏡の実験手法に関する多くの項目の書式が改定されました(例：em_softwareなど)。
  • EM NavigatorとYorodumiでも、この改定に基づいた表示内容になります。

外部リンク:wwPDB Remediation / OneDepデータ基準に準拠した、より強化された内容のモデル構造ファイルが、PDBアーカイブで公開されました。

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万見文献

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  • EMDB/PDB/SASBDBのエントリから引用されている文献のデータベースです
  • Pubmedのデータを利用しています

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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