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万見
- EMDB-43015: Alpha7-nicotinic acetylcholine receptor bound to epibatidine and ... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-43015
タイトルAlpha7-nicotinic acetylcholine receptor bound to epibatidine and PNU-120596
マップデータ
試料
  • 複合体: Alpha7-nicotinic acetylcholine receptor bound to epibatidine and PNU-120596
    • タンパク質・ペプチド: Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-7,Soluble cytochrome b562
  • リガンド: CALCIUM ION
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate
  • リガンド: (3beta,14beta,17beta,25R)-3-[4-methoxy-3-(methoxymethyl)butoxy]spirost-5-en
  • リガンド: EPIBATIDINE
  • リガンド: N-(5-Chloro-2,4-dimethoxyphenyl)-N'-(5-methyl-3-isoxazolyl)-urea
  • リガンド: water
キーワードION CHANNEL / MEMBRANE PROTEIN / NICOTINIC RECEPTOR
機能・相同性
機能・相同性情報


sensory processing / dendrite arborization / response to acetylcholine / Highly calcium permeable postsynaptic nicotinic acetylcholine receptors / acetylcholine-gated channel complex / regulation of amyloid fibril formation / short-term memory / positive regulation of CoA-transferase activity / acetylcholine receptor activity / dendritic spine organization ...sensory processing / dendrite arborization / response to acetylcholine / Highly calcium permeable postsynaptic nicotinic acetylcholine receptors / acetylcholine-gated channel complex / regulation of amyloid fibril formation / short-term memory / positive regulation of CoA-transferase activity / acetylcholine receptor activity / dendritic spine organization / chloride channel regulator activity / acetylcholine binding / regulation of amyloid precursor protein catabolic process / acetylcholine receptor signaling pathway / acetylcholine-gated monoatomic cation-selective channel activity / positive regulation of amyloid-beta formation / negative regulation of amyloid-beta formation / plasma membrane raft / modulation of excitatory postsynaptic potential / positive regulation of excitatory postsynaptic potential / response to amyloid-beta / negative regulation of tumor necrosis factor production / toxic substance binding / monoatomic ion transport / monoatomic ion transmembrane transport / positive regulation of protein metabolic process / positive regulation of long-term synaptic potentiation / electron transport chain / synapse organization / response to nicotine / calcium channel activity / memory / cognition / intracellular calcium ion homeostasis / positive regulation of angiogenesis / calcium ion transport / monoatomic ion channel activity / amyloid-beta binding / postsynapse / postsynaptic membrane / positive regulation of MAPK cascade / periplasmic space / electron transfer activity / learning or memory / positive regulation of ERK1 and ERK2 cascade / response to hypoxia / neuron projection / iron ion binding / positive regulation of protein phosphorylation / synapse / heme binding / positive regulation of cell population proliferation / signal transduction / protein homodimerization activity / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Nicotinic acetylcholine receptor / Neurotransmitter-gated ion-channel, conserved site / Neurotransmitter-gated ion-channels signature. / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane region / Cytochrome b562 / Cytochrome b562 / Cytochrome c/b562 / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain superfamily / Neuronal acetylcholine receptor ...Nicotinic acetylcholine receptor / Neurotransmitter-gated ion-channel, conserved site / Neurotransmitter-gated ion-channels signature. / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane region / Cytochrome b562 / Cytochrome b562 / Cytochrome c/b562 / 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
類似検索 - ドメイン・相同性
Soluble cytochrome b562 / Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-7
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.61 Å
データ登録者Burke SM / Noviello CM / Hibbs RE
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)NS120496 米国
引用ジャーナル: Cell / 年: 2024
タイトル: Structural mechanisms of α7 nicotinic receptor allosteric modulation and activation.
著者: Sean M Burke / Mariia Avstrikova / Colleen M Noviello / Nuriya Mukhtasimova / Jean-Pierre Changeux / Ganesh A Thakur / Steven M Sine / Marco Cecchini / Ryan E Hibbs /
要旨: The α7 nicotinic acetylcholine receptor is a pentameric ligand-gated ion channel that plays an important role in cholinergic signaling throughout the nervous system. Its unique physiological ...The α7 nicotinic acetylcholine receptor is a pentameric ligand-gated ion channel that plays an important role in cholinergic signaling throughout the nervous system. Its unique physiological characteristics and implications in neurological disorders and inflammation make it a promising but challenging therapeutic target. Positive allosteric modulators overcome limitations of traditional α7 agonists, but their potentiation mechanisms remain unclear. Here, we present high-resolution structures of α7-modulator complexes, revealing partially overlapping binding sites but varying conformational states. Structure-guided functional and computational tests suggest that differences in modulator activity arise from the stable rotation of a channel gating residue out of the pore. We extend the study using a time-resolved cryoelectron microscopy (cryo-EM) approach to reveal asymmetric state transitions for this homomeric channel and also find that a modulator with allosteric agonist activity exploits a distinct channel-gating mechanism. These results define mechanisms of α7 allosteric modulation and activation with implications across the pentameric receptor superfamily.
履歴
登録2023年12月4日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年2月21日-
マップ公開2024年2月21日-
更新2024年3月13日-
現状2024年3月13日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_43015.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_43015.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.079 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.031
最小 - 最大-0.27147654 - 0.45243838
平均 (標準偏差)0.00011703309 (±0.010371791)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 276.224 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: #1

ファイルemd_43015_additional_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_43015_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_43015_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Alpha7-nicotinic acetylcholine receptor bound to epibatidine and ...

全体名称: Alpha7-nicotinic acetylcholine receptor bound to epibatidine and PNU-120596
要素
  • 複合体: Alpha7-nicotinic acetylcholine receptor bound to epibatidine and PNU-120596
    • タンパク質・ペプチド: Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-7,Soluble cytochrome b562
  • リガンド: CALCIUM ION
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate
  • リガンド: (3beta,14beta,17beta,25R)-3-[4-methoxy-3-(methoxymethyl)butoxy]spirost-5-en
  • リガンド: EPIBATIDINE
  • リガンド: N-(5-Chloro-2,4-dimethoxyphenyl)-N'-(5-methyl-3-isoxazolyl)-urea
  • リガンド: water

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超分子 #1: Alpha7-nicotinic acetylcholine receptor bound to epibatidine and ...

超分子名称: Alpha7-nicotinic acetylcholine receptor bound to epibatidine and PNU-120596
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-7,Soluble cytochrom...

分子名称: Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-7,Soluble cytochrome b562
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1
詳細: 351-353 (linker) 354-460 (SOLUBLE CYTOCHROME B562 FUSION) 551-558 (strep tag II) 559-571 (linker) 572-579 (strep tag II) 580-582 (linker) 583-599 (T2A self cleaving peptide post cleavage),351- ...詳細: 351-353 (linker) 354-460 (SOLUBLE CYTOCHROME B562 FUSION) 551-558 (strep tag II) 559-571 (linker) 572-579 (strep tag II) 580-582 (linker) 583-599 (T2A self cleaving peptide post cleavage),351-353 (linker) 354-460 (SOLUBLE CYTOCHROME B562 FUSION) 551-558 (strep tag II) 559-571 (linker) 572-579 (strep tag II) 580-582 (linker) 583-599 (T2A self cleaving peptide post cleavage),351-353 (linker) 354-460 (SOLUBLE CYTOCHROME B562 FUSION) 551-558 (strep tag II) 559-571 (linker) 572-579 (strep tag II) 580-582 (linker) 583-599 (T2A self cleaving peptide post cleavage),351-353 (linker) 354-460 (SOLUBLE CYTOCHROME B562 FUSION) 551-558 (strep tag II) 559-571 (linker) 572-579 (strep tag II) 580-582 (linker) 583-599 (T2A self cleaving peptide post cleavage),351-353 (linker) 354-460 (SOLUBLE CYTOCHROME B562 FUSION) 551-558 (strep tag II) 559-571 (linker) 572-579 (strep tag II) 580-582 (linker) 583-599 (T2A self cleaving peptide post cleavage),351-353 (linker) 354-460 (SOLUBLE CYTOCHROME B562 FUSION) 551-558 (strep tag II) 559-571 (linker) 572-579 (strep tag II) 580-582 (linker) 583-599 (T2A self cleaving peptide post cleavage),351-353 (linker) 354-460 (SOLUBLE CYTOCHROME B562 FUSION) 551-558 (strep tag II) 559-571 (linker) 572-579 (strep tag II) 580-582 (linker) 583-599 (T2A self cleaving peptide post cleavage),351-353 (linker) 354-460 (SOLUBLE CYTOCHROME B562 FUSION) 551-558 (strep tag II) 559-571 (linker) 572-579 (strep tag II) 580-582 (linker) 583-599 (T2A self cleaving peptide post cleavage),351-353 (linker) 354-460 (SOLUBLE CYTOCHROME B562 FUSION) 551-558 (strep tag II) 559-571 (linker) 572-579 (strep tag II) 580-582 (linker) 583-599 (T2A self cleaving peptide post cleavage)
コピー数: 5 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 67.220797 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: EFQRKLYKEL VKNYNPLERP VANDSQPLTV YFSLSLLQIM DVDEKNQVLT TNIWLQMSWT DHYLQWNVSE YPGVKTVRFP DGQIWKPDI LLYNSADERF DATFHTNVLV NSSGHCQYLP PGIFKSSCYI DVRWFPFDVQ HCKLKFGSWS YGGWSLDLQM Q EADISGYI ...文字列:
EFQRKLYKEL VKNYNPLERP VANDSQPLTV YFSLSLLQIM DVDEKNQVLT TNIWLQMSWT DHYLQWNVSE YPGVKTVRFP DGQIWKPDI LLYNSADERF DATFHTNVLV NSSGHCQYLP PGIFKSSCYI DVRWFPFDVQ HCKLKFGSWS YGGWSLDLQM Q EADISGYI PNGEWDLVGI PGKRSERFYE CCKEPYPDVT FTVTMRRRTL YYGLNLLIPC VLISALALLV FLLPADSGEK IS LGITVLL SLTVFMLLVA EIMPATSDSV PLIAQYFAST MIIVGLSVVV TVIVLQYHHH DPDGGKMPKW TRVILLNWCA WFL RMKRPG EDKVRPACQH KQRRCSLACG RMACAGAMAD LEDNWETLND NLKVIEKADN AAQVKDALTK MRAAALDAQK ATPP KLEDK SPDSPEMKDF RHGFDILVGQ IDDALKLANE GKVKEAQAAA EQLKTTRNAY IQKYLSPTHD EHLLHGGQPP EGDPD LAKI LEEVRYIANR FRCQDESEAV CSEWKFAACV VDRLCLMAFS VFTIICTIGI LMSAPNFVEA VSKDFAWSHP QFEKGG GSG GGSGGSSAWS HPQFEKGSGE GRGSLLTCGD VEENPG

UniProtKB: Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-7, Soluble cytochrome b562, Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-7

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分子 #4: CALCIUM ION

分子名称: CALCIUM ION / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 5 / 式: CA
分子量理論値: 40.078 Da

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分子 #5: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 5 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

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

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分子 #6: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(tri...

分子名称: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate
タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 15 / 式: POV
分子量理論値: 760.076 Da
Chemical component information

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

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分子 #7: (3beta,14beta,17beta,25R)-3-[4-methoxy-3-(methoxymethyl)butoxy]sp...

分子名称: (3beta,14beta,17beta,25R)-3-[4-methoxy-3-(methoxymethyl)butoxy]spirost-5-en
タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 5 / 式: 9Z9
分子量理論値: 544.805 Da
Chemical component information

ChemComp-9Z9:
(3beta,14beta,17beta,25R)-3-[4-methoxy-3-(methoxymethyl)butoxy]spirost-5-en / 可溶化剤*YM

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分子 #8: EPIBATIDINE

分子名称: EPIBATIDINE / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 5 / 式: EPJ
分子量理論値: 208.687 Da
Chemical component information

ChemComp-EPJ:
EPIBATIDINE / エピバチジン / alkaloid*YM

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分子 #9: N-(5-Chloro-2,4-dimethoxyphenyl)-N'-(5-methyl-3-isoxazolyl)-urea

分子名称: N-(5-Chloro-2,4-dimethoxyphenyl)-N'-(5-methyl-3-isoxazolyl)-urea
タイプ: ligand / ID: 9 / コピー数: 5 / 式: I34
分子量理論値: 311.721 Da
Chemical component information

ChemComp-I34:
N-(5-Chloro-2,4-dimethoxyphenyl)-N'-(5-methyl-3-isoxazolyl)-urea / PNU-120596

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分子 #10: water

分子名称: water / タイプ: ligand / ID: 10 / コピー数: 45 / 式: HOH
分子量理論値: 18.015 Da
Chemical component information

ChemComp-HOH:
WATER

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度6.5 mg/mL
緩衝液pH: 7.4
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 44.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C5 (5回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.61 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 151394
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. v3.1)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. v3.1)
FSC曲線 (解像度の算出)

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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://pdbjlvh1.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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