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- PDB-6w1y: Cryo-EM structure of 5HT3A receptor in presence of Palonosetron -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6w1y
タイトルCryo-EM structure of 5HT3A receptor in presence of Palonosetron
要素5-hydroxytryptamine receptor 3A
キーワードTRANSPORT PROTEIN (運搬体タンパク質)
機能・相同性
機能・相同性情報


Neurotransmitter receptors and postsynaptic signal transmission / serotonin-gated monoatomic cation channel activity / serotonin-activated cation-selective channel complex / serotonin receptor signaling pathway / serotonin binding / inorganic cation transmembrane transport / acetylcholine-gated monoatomic cation-selective channel activity / 分裂溝 / ligand-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of presynaptic membrane potential / presynaptic membrane ...Neurotransmitter receptors and postsynaptic signal transmission / serotonin-gated monoatomic cation channel activity / serotonin-activated cation-selective channel complex / serotonin receptor signaling pathway / serotonin binding / inorganic cation transmembrane transport / acetylcholine-gated monoatomic cation-selective channel activity / 分裂溝 / ligand-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of presynaptic membrane potential / presynaptic membrane / postsynaptic membrane / neuron projection / 神経繊維 / neuronal cell body / glutamatergic synapse / シナプス / identical protein binding
類似検索 - 分子機能
5-hydroxytryptamine 3 receptor / 5-hydroxytryptamine 3 receptor, A subunit / 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 ...5-hydroxytryptamine 3 receptor / 5-hydroxytryptamine 3 receptor, A subunit / 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
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-O7B / 5-hydroxytryptamine receptor 3A / 5-hydroxytryptamine (serotonin) receptor 3A
類似検索 - 構成要素
生物種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: 3.35 Å
データ登録者Basak, S. / Chakrapani, S.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)1R01GM108921 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)3R01GM108921-03S1 米国
引用
ジャーナル: Elife / 年: 2020
タイトル: High-resolution structures of multiple 5-HTR-setron complexes reveal a novel mechanism of competitive inhibition.
著者: Sandip Basak / Arvind Kumar / Steven Ramsey / Eric Gibbs / Abhijeet Kapoor / Marta Filizola / Sudha Chakrapani /
要旨: Serotonin receptors (5-HTR) play a crucial role in regulating gut movement, and are the principal target of setrons, a class of high-affinity competitive antagonists, used in the management of nausea ...Serotonin receptors (5-HTR) play a crucial role in regulating gut movement, and are the principal target of setrons, a class of high-affinity competitive antagonists, used in the management of nausea and vomiting associated with radiation and chemotherapies. Structural insights into setron-binding poses and their inhibitory mechanisms are just beginning to emerge. Here, we present high-resolution cryo-EM structures of full-length 5-HTR in complex with palonosetron, ondansetron, and alosetron. Molecular dynamic simulations of these structures embedded in a fully-hydrated lipid environment assessed the stability of ligand-binding poses and drug-target interactions over time. Together with simulation results of apo- and serotonin-bound 5-HTR, the study reveals a distinct interaction fingerprint between the various setrons and binding-pocket residues that may underlie their diverse affinities. In addition, varying degrees of conformational change in the setron-5-HTR structures, throughout the channel and particularly along the channel activation pathway, suggests a novel mechanism of competitive inhibition.
#1: ジャーナル: Nat Commun / 年: 2019
タイトル: Molecular mechanism of setron-mediated inhibition of full-length 5-HT receptor.
著者: Sandip Basak / Yvonne Gicheru / Abhijeet Kapoor / Megan L Mayer / Marta Filizola / Sudha Chakrapani /
要旨: Serotonin receptor (5-HTR) is the most common therapeutic target to manage the nausea and vomiting during cancer therapies and in the treatment of irritable bowel syndrome. Setrons, a class of ...Serotonin receptor (5-HTR) is the most common therapeutic target to manage the nausea and vomiting during cancer therapies and in the treatment of irritable bowel syndrome. Setrons, a class of competitive antagonists, cause functional inhibition of 5-HTR in the gastrointestinal tract and brainstem, acting as effective anti-emetic agents. Despite their prevalent use, the molecular mechanisms underlying setron binding and inhibition of 5-HTR are not fully understood. Here, we present the structure of granisetron-bound full-length 5-HTR solved by single-particle cryo-electron microscopy to 2.92 Å resolution. The reconstruction reveals the orientation of granisetron in the orthosteric site with unambiguous density for interacting sidechains. Molecular dynamics simulations and electrophysiology confirm the granisetron binding orientation and the residues central for ligand recognition. Comparison of granisetron-bound 5-HTR with the apo and serotonin-bound structures, reveals key insights into the mechanism underlying 5-HTR inhibition.
履歴
登録2020年3月4日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02021年1月13日Provider: repository / タイプ: Initial release

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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-21518
  • 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: 5-hydroxytryptamine receptor 3A
B: 5-hydroxytryptamine receptor 3A
C: 5-hydroxytryptamine receptor 3A
D: 5-hydroxytryptamine receptor 3A
E: 5-hydroxytryptamine receptor 3A
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)268,86925
ポリマ－260,2115
非ポリマー8,65920
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
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area37560 Å2
ΔGint-136 kcal/mol
Surface area100180 Å2

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要素

#1: タンパク質
5-hydroxytryptamine receptor 3A / 5-hydroxytryptamine receptor 3A short splice variant / Htr3a protein


分子量: 52042.121 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Mus musculus (ハツカネズミ) / 遺伝子: Htr3a / 細胞株 (発現宿主): sf9
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: Q8K1F4, UniProt: P23979*PLUS
#2: 多糖
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(4-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharideオリゴ糖 / 分子量: 424.401 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DGlcpNAcb4-4DGlcpNAcb1-ROHGlycam Condensed SequenceGMML 1.0
[][b-D-GlcpNAc]{[(4+4)][D-1-deoxy-GlcpNAc]{}}LINUCSPDB-CARE
#3: 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: 5 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DManpb1-4DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-ROHGlycam Condensed SequenceGMML 1.0
[][D-1-deoxy-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-Manp]{}}}LINUCSPDB-CARE
#4: 多糖
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: 424.401 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-Glycam Condensed SequenceGMML 1.0
[]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{}}}LINUCSPDB-CARE
#5: 化合物
ChemComp-O7B / (3~{a}~{S})-2-[(3~{S})-1-azabicyclo[2.2.2]octan-3-yl]-3~{a},4,5,6-tetrahydro-3~{H}-benzo[de]isoquinolin-1-one / Palonosetron / Aloxi / パロノセトロン / パロノセトロン


分子量: 296.407 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: C19H24N2O / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
コメント: 薬剤, 化学療法薬, アンタゴニスト*YM
研究の焦点であるリガンドがあるかY

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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: Serotonin receptorセロトニン受容体 / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.27 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
由来(組換発現)生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
緩衝液pH: 8
試料濃度: 3 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK I / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K / 詳細: blot for 2.5 seconds

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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（公称値）: 105000 X / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 70 µm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
撮影電子線照射量: 50 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 実像数: 5970
画像スキャン動画フレーム数/画像: 30 / 利用したフレーム数/画像: 1-30

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.13_2998: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1RELION3.1粒子像選択
4Gctf1.06CTF補正
7Coot0.8.9モデルフィッティング
9RELION3.1初期オイラー角割当
10RELION3.1最終オイラー角割当
11RELION3.1分類
12RELION3.1３次元再構成
13PHENIX1.13-2998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: 1114542
3次元再構成解像度: 3.35 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 91163 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 70 / プロトコル: OTHER / 空間: REAL

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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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