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タイトルStructural interplay of anesthetics and paralytics on muscle nicotinic receptors.
ジャーナル・号・ページNat Commun, Vol. 14, Issue 1, Page 3169, Year 2023
掲載日2023年6月1日
著者Umang Goswami / Md Mahfuzur Rahman / Jinfeng Teng / Ryan E Hibbs /
PubMed 要旨General anesthetics and neuromuscular blockers are used together during surgery to stabilize patients in an unconscious state. Anesthetics act mainly by potentiating inhibitory ion channels and ...General anesthetics and neuromuscular blockers are used together during surgery to stabilize patients in an unconscious state. Anesthetics act mainly by potentiating inhibitory ion channels and inhibiting excitatory ion channels, with the net effect of dampening nervous system excitability. Neuromuscular blockers act by antagonizing nicotinic acetylcholine receptors at the motor endplate; these excitatory ligand-gated ion channels are also inhibited by general anesthetics. The mechanisms by which anesthetics and neuromuscular blockers inhibit nicotinic receptors are poorly understood but underlie safe and effective surgeries. Here we took a direct structural approach to define how a commonly used anesthetic and two neuromuscular blockers act on a muscle-type nicotinic receptor. We discover that the intravenous anesthetic etomidate binds at an intrasubunit site in the transmembrane domain and stabilizes a non-conducting, desensitized-like state of the channel. The depolarizing neuromuscular blocker succinylcholine also stabilizes a desensitized channel but does so through binding to the classical neurotransmitter site. Rocuronium binds in this same neurotransmitter site but locks the receptor in a resting, non-conducting state. Together, this study reveals a structural mechanism for how general anesthetics work on excitatory nicotinic receptors and further rationalizes clinical observations in how general anesthetics and neuromuscular blockers interact.
リンクNat Commun / PubMed:37264005 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.7 - 2.9 Å
構造データ

28576

8esk

EMDB-28576, PDB-8esk:
Cryo-EM structure of Torpedo nicotinic acetylcholine receptor in complex with rocuronium, resting-like state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.9 Å

28826

8f2s

EMDB-28826, PDB-8f2s:
Cryo-EM structure of Torpedo nicotinic acetylcholine receptor in complex with rocuronium, pore-blocked state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.9 Å

28892

8f6y

EMDB-28892, PDB-8f6y:
Cryo-EM structure of Torpedo nicotinic acetylcholine receptor in complex with etomidate, desensitized-like state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.79 Å

28893

8f6z

EMDB-28893, PDB-8f6z:
Cryo-EM structure of Torpedo nicotinic acetylcholine receptor in complex with succinylcholine, desensitized-like state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.7 Å

化合物

ChemComp-RBR:
rocuronium / ロクロニウム

ChemComp-POV:
(2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate / リン脂質*YM

ChemComp-CLR:
CHOLESTEROL / コレステロ-ル

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-アセチル-β-D-グルコサミン

ChemComp-DD9:
nonane / ノナン

ChemComp-V8D:
Etomidate / エトミダ-ト

ChemComp-CHT:
CHOLINE ION / コリン

ChemComp-HOH:
WATER

ChemComp-SCK:
2,2'-[(1,4-DIOXOBUTANE-1,4-DIYL)BIS(OXY)]BIS(N,N,N-TRIMETHYLETHANAMINIUM) / スキサメトニウム

由来
  • tetronarce californica (エイ)
  • Pacific electric ray (エイ)
キーワードTRANSPORT PROTEIN/INHIBITOR / acetylcholine receptor / nicotinic receptor / Torpedo / Cys-loop receptor / ion channel / muscle-type nicotinic receptor / TRANSPORT PROTEIN-INHIBITOR complex / Neuromuscular Blocker / Inhibitor / General anesthetic

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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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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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