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タイトルTamsulosin ameliorates bone loss by inhibiting the release of Cl through wedging into an allosteric site of TMEM16A.
ジャーナル・号・ページProc Natl Acad Sci U S A, Vol. 122, Issue 1, Page e2407493121, Year 2025
掲載日2025年1月7日
著者Shiliang Li / Weijia Sun / Shuang Li / Lili Zhu / Shuai Guo / Jiaqi He / Yuheng Li / Chaoquan Tian / Zhenjiang Zhao / Tao Yu / Jianwei Li / Yiqing Zhang / Youlong Hai / Jiawen Wang / Yongjun Zheng / Rui Wang / Xiaoyong Hu / Shukuan Ling / Honglin Li / Yingxian Li /
PubMed 要旨TMEM16A, a key calcium-activated chloride channel, is crucial for many physiological and pathological processes such as cancer, hypertension, and osteoporosis, etc. However, the regulatory mechanism ...TMEM16A, a key calcium-activated chloride channel, is crucial for many physiological and pathological processes such as cancer, hypertension, and osteoporosis, etc. However, the regulatory mechanism of TMEM16A is poorly understood, limiting the discovery of effective modulators. Here, we unveil an allosteric gating mechanism by presenting a high-resolution cryo-EM structure of TMEM16A in complex with a channel inhibitor that we identified, Tamsulosin, which is resolved at 2.93 Å. Tamsulosin wedges itself into a pocket within the extracellular domain of TMEM16A, surrounded by α1-α2, α5-α6, and α9-α10 loops. This binding stabilizes a transient preopen conformation of TMEM16A, which is activated by Ca ions while still preserving a closed pore to prevent Cl permeation. Validation of this binding site through computational, electrophysiological, and functional experiments, along with site-directed mutagenesis, confirmed the pivotal roles of the pocket-lining residues R605 and E624 on α5-α6 loop in modulating Tamsulosin binding and pore activity. Tamsulosin induces significant positional shifts in extracellular loops, particularly the α5-α6 loop, which moves toward the extracellular exit of the pore, leading to noticeable structural rearrangements in pore-lining helices. The hinges induced by P595 in α5 and G711 in α7 introduce flexibility to the transmembrane helices, orienting Y593 to collaborate with I641 in effectively gating the preopening pore. Notably, Tamsulosin demonstrates significant antiosteoporotic effects by inhibiting TMEM16A, suggesting potential for its repurposing in new therapeutic indications. Our study not only enhances our understanding of the gating mechanism of TMEM16A inhibition but also facilitates structure-based drug design targeting TMEM16A.
リンクProc Natl Acad Sci U S A / PubMed:39739807 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.93 Å
構造データ

38456

8xlr

EMDB-38456, PDB-8xlr:
Cryo-EM structure of Ca2+-bound TMEM16A in complex with Tamsulosin
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.93 Å

化合物

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

ChemComp-C14:
TETRADECANE / テトラデカン

ChemComp-CA:
Unknown entry / カルシウムジカチオン

ChemComp-JGX:
Tamsulosin / タムスロシン / 薬剤*YM

ChemComp-HEX:
HEXANE / ヘキサン

由来
  • mus musculus (ハツカネズミ)
キーワードLIPID BINDING PROTEIN / Inhibitor / Modulator / Complex / Ion channel

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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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