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- PDB-8ea0: CryoEM structure of miniGq-coupled hM3R in complex with iperoxo (... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8ea0
タイトルCryoEM structure of miniGq-coupled hM3R in complex with iperoxo (local refinement)
要素Muscarinic acetylcholine receptor M3
キーワードMEMBRANE PROTEIN / GPCR / IXO / active state / hM3R / Iperoxo
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of monoatomic ion transmembrane transporter activity / saliva secretion / Muscarinic acetylcholine receptors / Acetylcholine regulates insulin secretion / ion channel modulating, G protein-coupled receptor signaling pathway / phospholipase C-activating G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / G protein-coupled acetylcholine receptor activity / regulation of smooth muscle contraction / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / positive regulation of smooth muscle contraction ...regulation of monoatomic ion transmembrane transporter activity / saliva secretion / Muscarinic acetylcholine receptors / Acetylcholine regulates insulin secretion / ion channel modulating, G protein-coupled receptor signaling pathway / phospholipase C-activating G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / G protein-coupled acetylcholine receptor activity / regulation of smooth muscle contraction / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / positive regulation of smooth muscle contraction / phosphatidylinositol phospholipase C activity / G protein-coupled serotonin receptor activity / acetylcholine binding / acetylcholine receptor signaling pathway / ligand-gated ion channel signaling pathway / G protein-coupled receptor signaling pathway, coupled to cyclic nucleotide second messenger / smooth muscle contraction / basal plasma membrane / calcium-mediated signaling / protein modification process / positive regulation of insulin secretion / G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / signaling receptor activity / nervous system development / basolateral plasma membrane / G alpha (q) signalling events / chemical synaptic transmission / postsynaptic membrane / G protein-coupled receptor signaling pathway / synapse / dendrite / endoplasmic reticulum membrane / signal transduction / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Muscarinic acetylcholine receptor M3 / Muscarinic acetylcholine receptor family / Serpentine type 7TM GPCR chemoreceptor Srsx / G-protein coupled receptors family 1 signature. / G protein-coupled receptor, rhodopsin-like / GPCR, rhodopsin-like, 7TM / G-protein coupled receptors family 1 profile. / 7 transmembrane receptor (rhodopsin family)
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-IXO / CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / Muscarinic acetylcholine receptor M3
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
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: 2.56 Å
データ登録者Zhang, S. / Fay, J.F. / Roth, B.L.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of Mental Health (NIH/NIMH)RO1MH112205 米国
National Institutes of Health/National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Disease (NIH/NIDDK)U24DK1169195 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2022
タイトル: Molecular basis for selective activation of DREADD-based chemogenetics.
著者: Shicheng Zhang / Ryan H Gumpper / Xi-Ping Huang / Yongfeng Liu / Brian E Krumm / Can Cao / Jonathan F Fay / Bryan L Roth /
要旨: Designer receptors exclusively activated by designer drugs (DREADDs) represent a powerful chemogenetic technology for the remote control of neuronal activity and cellular signalling. The muscarinic ...Designer receptors exclusively activated by designer drugs (DREADDs) represent a powerful chemogenetic technology for the remote control of neuronal activity and cellular signalling. The muscarinic receptor-based DREADDs are the most widely used chemogenetic tools in neuroscience research. The G-coupled DREADD (hM3Dq) is used to enhance neuronal activity, whereas the G-coupled DREADD (hM4Di) is utilized to inhibit neuronal activity. Here we report four DREADD-related cryogenic electron microscopy high-resolution structures: a hM3Dq-miniG complex and a hM4Di-miniG complex bound to deschloroclozapine; a hM3Dq-miniG complex bound to clozapine-N-oxide; and a hM3R-miniG complex bound to iperoxo. Complemented with mutagenesis, functional and computational simulation data, our structures reveal key details of the recognition of DREADD chemogenetic actuators and the molecular basis for activation. These findings should accelerate the structure-guided discovery of next-generation chemogenetic tools.
履歴
登録2022年8月27日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02022年11月30日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年12月14日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title ..._citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name
改定 1.22022年12月21日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last

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構造の表示

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: Muscarinic acetylcholine receptor M3
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)63,6513
ポリマ－62,9671
非ポリマー6842
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

#1: タンパク質 Muscarinic acetylcholine receptor M3


分子量: 62966.617 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: CHRM3
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P20309
#2: 化合物 ChemComp-IXO / 4-(4,5-dihydro-1,2-oxazol-3-yloxy)-N,N,N-trimethylbut-2-yn-1-aminium / Iperoxo / [4-(2-イソオキサゾリン-3-イルオキシ)-2-ブチニル]トリメチルアミニウム


分子量: 197.254 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H17N2O2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#3: 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: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C31H50O4 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
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: hM3R / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
緩衝液pH: 7.4
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TALOS ARCTICA
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 200 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2100 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 300 nm
撮影電子線照射量: 59 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 実像数: 2858

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.19_4092: / 分類: 精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 2.56 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 591814 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0022347
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.433214
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d6.965324
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.037390
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.004376

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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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