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- PDB-6cnk: Structure of the 3alpha2beta stiochiometry of the human Alpha4Bet... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6cnk
タイトルStructure of the 3alpha2beta stiochiometry of the human Alpha4Beta2 nicotinic receptor
要素
  • (Neuronal acetylcholine receptor subunit ...) x 2
  • IgG1 Heavy Chain免疫グロブリンG
  • IgG1 Kappa Light Chain
キーワードTRANSPORT PROTEIN (運搬体タンパク質) / Ligand-gated ion channel (リガンド依存性イオンチャネル) / Acetylcholine receptor (アセチルコリン受容体) / Cys-loop Receptor / MEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質)
機能・相同性
機能・相同性情報


vestibulocochlear nerve development / lateral geniculate nucleus development / regulation of circadian sleep/wake cycle, REM sleep / regulation of synaptic transmission, dopaminergic / quaternary ammonium group binding / synaptic transmission involved in micturition / Highly sodium permeable postsynaptic acetylcholine nicotinic receptors / Highly calcium permeable nicotinic acetylcholine receptors / optic nerve morphogenesis / response to acetylcholine ...vestibulocochlear nerve development / lateral geniculate nucleus development / regulation of circadian sleep/wake cycle, REM sleep / regulation of synaptic transmission, dopaminergic / quaternary ammonium group binding / synaptic transmission involved in micturition / Highly sodium permeable postsynaptic acetylcholine nicotinic receptors / Highly calcium permeable nicotinic acetylcholine receptors / optic nerve morphogenesis / response to acetylcholine / Highly calcium permeable postsynaptic nicotinic acetylcholine receptors / central nervous system projection neuron axonogenesis / acetylcholine-gated channel complex / regulation of dopamine metabolic process / cholinergic synapse / negative regulation of action potential / behavioral response to nicotine / positive regulation of dopamine secretion / acetylcholine receptor activity / postsynaptic specialization membrane / inhibitory postsynaptic potential / nervous system process / synaptic transmission, cholinergic / acetylcholine binding / acetylcholine receptor signaling pathway / acetylcholine-gated monoatomic cation-selective channel activity / regulation of synapse assembly / 活動電位 / regulation of dendrite morphogenesis / heterocyclic compound binding / regulation of dopamine secretion / B cell activation / plasma membrane raft / 脱分極 / social behavior / 学習 / ligand-gated monoatomic ion channel activity / smooth muscle contraction / monoatomic ion transport / positive regulation of B cell proliferation / sensory perception of pain / 視覚 / locomotory behavior / response to cocaine / 学習 / regulation of membrane potential / sensory perception of sound / response to nicotine / visual learning / 記憶 / 認識 / calcium ion transport / presynaptic membrane / chemical synaptic transmission / postsynaptic membrane / response to ethanol / response to oxidative stress / response to hypoxia / neuron projection / external side of plasma membrane / DNA修復 / neuronal cell body / シナプス / 樹状突起 / protein-containing complex binding / シグナル伝達 / 生体膜 / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
Nicotinic acetylcholine receptor / Acetylcholine Binding Protein; Chain: A, / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand-binding domain / Neurotransmitter-gated ion-channel, conserved site / Neurotransmitter-gated ion-channels signature. / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane region / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain superfamily / Neuronal acetylcholine receptor / Neurotransmitter-gated ion-channel ...Nicotinic acetylcholine receptor / Acetylcholine Binding Protein; Chain: A, / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand-binding domain / Neurotransmitter-gated ion-channel, conserved site / Neurotransmitter-gated ion-channels signature. / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane region / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain superfamily / Neuronal acetylcholine receptor / Neurotransmitter-gated ion-channel / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand-binding domain / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand-binding domain superfamily / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand binding domain / Distorted Sandwich / 抗体 / Immunoglobulin-like / サンドイッチ / Mainly Beta
類似検索 - ドメイン・相同性
(S)-3-(1-METHYLPYRROLIDIN-2-YL)PYRIDINE / CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / Neuronal acetylcholine receptor subunit beta-2 / Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-4
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
Mus musculus (ハツカネズミ)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.9 Å
データ登録者Walsh Jr, R.M. / Roh, S.H. / Gharpure, A. / Morales-Perez, C.L. / Hibbs, R.E.
資金援助 米国, 3件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)NS095899 米国
National Institutes of Health/National Institute on Drug Abuse (NIH/NIDA)DA037492 米国
National Institutes of Health/National Institute on Drug Abuse (NIH/NIDA)DA042072 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2018
タイトル: Structural principles of distinct assemblies of the human α4β2 nicotinic receptor.
著者: Richard M Walsh / Soung-Hun Roh / Anant Gharpure / Claudio L Morales-Perez / Jinfeng Teng / Ryan E Hibbs /
要旨: Fast chemical communication in the nervous system is mediated by neurotransmitter-gated ion channels. The prototypical member of this class of cell surface receptors is the cation-selective nicotinic ...Fast chemical communication in the nervous system is mediated by neurotransmitter-gated ion channels. The prototypical member of this class of cell surface receptors is the cation-selective nicotinic acetylcholine receptor. As with most ligand-gated ion channels, nicotinic receptors assemble as oligomers of subunits, usually as hetero-oligomers and often with variable stoichiometries . This intrinsic heterogeneity in protein composition provides fine tunability in channel properties, which is essential to brain function, but frustrates structural and biophysical characterization. The α4β2 subtype of the nicotinic acetylcholine receptor is the most abundant isoform in the human brain and is the principal target in nicotine addiction. This pentameric ligand-gated ion channel assembles in two stoichiometries of α- and β-subunits (2α:3β and 3α:2β). Both assemblies are functional and have distinct biophysical properties, and an imbalance in the ratio of assemblies is linked to both nicotine addiction and congenital epilepsy. Here we leverage cryo-electron microscopy to obtain structures of both receptor assemblies from a single sample. Antibody fragments specific to β2 were used to 'break' symmetry during particle alignment and to obtain high-resolution reconstructions of receptors of both stoichiometries in complex with nicotine. The results reveal principles of subunit assembly and the structural basis of the distinctive biophysical and pharmacological properties of the two different stoichiometries of this receptor.
履歴
登録2018年3月8日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02018年5月2日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12018年5月9日Group: Data collection / Structure summary / カテゴリ: audit_author / Item: _audit_author.name
改定 1.22018年5月16日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.name
改定 1.32018年5月30日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last
改定 1.42018年7月18日Group: Data collection / カテゴリ: em_imaging_optics / Item: _em_imaging_optics.energyfilter_name
改定 1.52019年11月20日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: em_imaging_optics / pdbx_database_related
Item: _em_imaging_optics.energyfilter_name / _pdbx_database_related.db_id
改定 1.62019年12月11日Group: Author supporting evidence / カテゴリ: pdbx_audit_support / Item: _pdbx_audit_support.funding_organization
改定 1.72019年12月18日Group: Other / カテゴリ: atom_sites / cell
Item: _atom_sites.fract_transf_matrix[1][1] / _atom_sites.fract_transf_matrix[2][2] ..._atom_sites.fract_transf_matrix[1][1] / _atom_sites.fract_transf_matrix[2][2] / _atom_sites.fract_transf_matrix[3][3] / _cell.Z_PDB
改定 2.02020年7月29日Group: Advisory / Atomic model ...Advisory / Atomic model / Data collection / Derived calculations / Structure summary
カテゴリ: atom_site / chem_comp ...atom_site / chem_comp / em_entity_assembly / entity / pdbx_branch_scheme / pdbx_chem_comp_identifier / pdbx_entity_branch / pdbx_entity_branch_descriptor / pdbx_entity_branch_link / pdbx_entity_branch_list / pdbx_entity_nonpoly / pdbx_nonpoly_scheme / pdbx_struct_assembly_gen / pdbx_unobs_or_zero_occ_atoms / struct_asym / struct_conn / struct_site / struct_site_gen
Item: _atom_site.B_iso_or_equiv / _atom_site.Cartn_x ..._atom_site.B_iso_or_equiv / _atom_site.Cartn_x / _atom_site.Cartn_y / _atom_site.Cartn_z / _atom_site.auth_asym_id / _atom_site.auth_atom_id / _atom_site.auth_comp_id / _atom_site.auth_seq_id / _atom_site.label_asym_id / _atom_site.label_atom_id / _atom_site.label_comp_id / _atom_site.label_entity_id / _atom_site.type_symbol / _chem_comp.name / _chem_comp.pdbx_synonyms / _chem_comp.type / _em_entity_assembly.entity_id_list / _entity.formula_weight / _entity.pdbx_description / _entity.pdbx_number_of_molecules / _entity.src_method / _entity.type / _pdbx_struct_assembly_gen.asym_id_list / _pdbx_unobs_or_zero_occ_atoms.label_asym_id / _struct_conn.pdbx_role / _struct_conn.ptnr1_auth_asym_id / _struct_conn.ptnr1_auth_seq_id / _struct_conn.ptnr1_label_asym_id / _struct_conn.ptnr2_auth_asym_id / _struct_conn.ptnr2_auth_seq_id / _struct_conn.ptnr2_label_asym_id
解説: Carbohydrate remediation / Provider: repository / タイプ: Remediation

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-7536
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-4
B: Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-4
C: Neuronal acetylcholine receptor subunit beta-2
D: Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-4
E: Neuronal acetylcholine receptor subunit beta-2
F: IgG1 Kappa Light Chain
G: IgG1 Heavy Chain
J: IgG1 Kappa Light Chain
K: IgG1 Heavy Chain
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)390,44728
ポリマ－383,2339
非ポリマー7,21419
水0
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration, Gel Filtration used to produce homogeneous sample of alpha4Beta2:Fab complex.
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

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Neuronal acetylcholine receptor subunit ... , 2種, 5分子 ABDCE

#1: タンパク質 Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-4


分子量: 44862.367 Da / 分子数: 3
変異: Glu-Arg linker was inserted in the MX-M4 junction, between Phe559-Ser560 in the alpha4 subunit,Glu-Arg linker was inserted in the MX-M4 junction, between Phe559-Ser560 in the alpha4 subunit
由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: CHRNA4, NACRA4 / プラスミド: pEZT-BM / 細胞株 (発現宿主): HEK293 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / Variant (発現宿主): GnTI- / 参照: UniProt: P43681
#2: タンパク質 Neuronal acetylcholine receptor subunit beta-2


分子量: 46748.863 Da / 分子数: 2
変異: Glu-Arg linker was inserted in the MX-M4 junction between Gln420-Ser421 in the beta 2 subunit.,Glu-Arg linker was inserted in the MX-M4 junction between Gln420-Ser421 in the beta 2 subunit.
由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: CHRNB2 / プラスミド: pEZT-BM / 細胞株 (発現宿主): HEK293 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / Variant (発現宿主): GnTI- / 参照: UniProt: P17787

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抗体 , 2種, 4分子 FJGK

#3: 抗体 IgG1 Kappa Light Chain


分子量: 26378.596 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / Plasmid details: From generated Hybridoma / 株: BALB/c
#4: 抗体 IgG1 Heavy Chain / 免疫グロブリンG


分子量: 51195.668 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ) / Plasmid details: From generated Hybridoma / 株: BALB/c

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糖 , 2種, 5分子

#5: 多糖 beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta- ...beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharideオリゴ糖 / 分子量: 586.542 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成
記述子タイププログラム
DManpb1-4DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-Glycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/2,3,2/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O][a1122h-1b_1-5]/1-1-2/a4-b1_b4-c1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-Manp]{}}}}LINUCSPDB-CARE
#6: 糖 ChemComp-NAG / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-アセチル-β-D-グルコサミン / N-アセチルグルコサミン


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C8H15NO6
識別子タイププログラム
DGlcpNAcbCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
N-acetyl-b-D-glucopyranosamineCOMMON NAMEGMML 1.0
b-D-GlcpNAcIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
GlcNAcSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0

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非ポリマー , 3種, 14分子

#7: 化合物
ChemComp-Y01 / CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / コレステリルヘミスクシナ-ト


分子量: 486.726 Da / 分子数: 10 / 由来タイプ: 合成 / 式: C31H50O4
#8: 化合物 ChemComp-NA / SODIUM ION / ナトリウムカチオン


分子量: 22.990 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Na
#9: 化合物 ChemComp-NCT / (S)-3-(1-METHYLPYRROLIDIN-2-YL)PYRIDINE / (S)-(-)-NICOTINE / 3-[(2S)-1-METHYL-2-PYRROLIDINYL] PYRIDINE / ニコチン / ニコチン


分子量: 162.232 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H14N2 / コメント: alkaloid*YM

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: Complex of two Fab fragments with the 3alpha2beta stoichiometry of the human Alpha4Beta2 nicotinic receptor
タイプ: COMPLEX
詳細: Fab fragmented generated by proteolytic cleavage of IgG antibody
Entity ID: #1-#4 / 由来: MULTIPLE SOURCES
分子量値: 0.294 MDa
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 7.4
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
1150 mMsodium chloride塩化ナトリウムNaCl塩化ナトリウム1
220 mMTrizma baseC4H11NO31
31 mMn-Dodecyl beta-D-maltosideC24H46O111
40.2 mMCholesterol HemisuccinateC31H50O41
51 mMTCEP (2-carboxyethyl)phosphine) hydrocloride1
試料濃度: 6 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持詳細: Sample was glow discharged at 30mA for 80 seconds using a PELCO easiGLow
グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K / 詳細: 4 second blot time

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / 倍率（補正後）: 46730 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 4500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 500 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 70 µm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
最高温度: 90 K / 最低温度: 80 K
撮影平均露光時間: 15 sec. / 電子線照射量: 75 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 5166
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Quantum LS / エネルギーフィルター 上限: 10 eV / エネルギーフィルター 下限: -10 eV

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1RELION2.1粒子像選択
2EPU画像取得
4Gctf1.06CTF補正
7Coot0.8.9モデルフィッティング
9RELION2.1初期オイラー角割当
10RELION2.1最終オイラー角割当
11RELION2.1分類
12RELION2.1３次元再構成
13PHENIX1.13-2988モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 649773
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 139551 / アルゴリズム: BACK PROJECTION / クラス平均像の数: 2 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: AB INITIO MODEL / 空間: REAL
精密化最高解像度: 3.7 Å

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万見について

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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 (Yorodumi)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 万見(Yorodumi)は、EMDB/PDB/SASBDBなどの構造データを閲覧するためのページです。
  • EM Navigatorの詳細ページの後継、Omokage検索のフロントエンドも兼ねています。

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 3つのデータバンクの比較 / 万見検索 / 2016年8月31日: 新しいEM Navigatorと万見 / 万見文献 / Jmol/JSmol / 機能・相同性情報 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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