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万見
- EMDB-20857: CryoEM structure of human alpha4beta2 nicotinic acetylcholine rec... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-20857
タイトルCryoEM structure of human alpha4beta2 nicotinic acetylcholine receptor in complex with varenicline
マップデータcytochrome B562-fused human alpha4beta2 nicotinic acetylcholine receptor in complex with fab fragments and bound to varenicline
試料
  • 複合体: human alpha4beta2 nicotinic acetylcholine receptor in complex fab fragments and bound to varenicline
    • タンパク質・ペプチド: Chimera of soluble cytochrome b562 (BRIL) and neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-4
    • タンパク質・ペプチド: Neuronal acetylcholine receptor subunit beta-2
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: VARENICLINE
  • リガンド: beta-D-mannopyranose
キーワードacetylcholine receptor / nicotine / varenicline / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


vestibulocochlear nerve development / lateral geniculate nucleus development / regulation of circadian sleep/wake cycle, REM sleep / regulation of synaptic transmission, dopaminergic / optic nerve morphogenesis / Highly sodium permeable postsynaptic acetylcholine nicotinic receptors / Highly calcium permeable nicotinic acetylcholine receptors / central nervous system projection neuron axonogenesis / synaptic transmission involved in micturition / response to acetylcholine ...vestibulocochlear nerve development / lateral geniculate nucleus development / regulation of circadian sleep/wake cycle, REM sleep / regulation of synaptic transmission, dopaminergic / optic nerve morphogenesis / Highly sodium permeable postsynaptic acetylcholine nicotinic receptors / Highly calcium permeable nicotinic acetylcholine receptors / central nervous system projection neuron axonogenesis / synaptic transmission involved in micturition / response to acetylcholine / negative regulation of action potential / Highly calcium permeable postsynaptic nicotinic acetylcholine receptors / acetylcholine receptor activity / regulation of dopamine metabolic process / acetylcholine-gated channel complex / positive regulation of dopamine secretion / behavioral response to nicotine / neuromuscular synaptic transmission / acetylcholine-gated monoatomic cation-selective channel activity / cation channel complex / acetylcholine binding / synaptic transmission, cholinergic / nervous system process / acetylcholine receptor signaling pathway / neurotransmitter receptor complex / ligand-gated monoatomic ion channel activity / regulation of dendrite morphogenesis / inhibitory postsynaptic potential / regulation of synapse assembly / regulation of dopamine secretion / B cell activation / associative learning / action potential / plasma membrane raft / smooth muscle contraction / social behavior / membrane depolarization / positive regulation of B cell proliferation / monoatomic ion transport / visual perception / sensory perception of pain / learning / response to nicotine / response to cocaine / regulation of membrane potential / locomotory behavior / sensory perception of sound / electron transport chain / visual learning / memory / cognition / calcium ion transport / presynaptic membrane / response to oxidative stress / monoatomic ion transmembrane transport / response to ethanol / chemical synaptic transmission / postsynaptic membrane / response to hypoxia / periplasmic space / electron transfer activity / neuron projection / iron ion binding / external side of plasma membrane / DNA repair / neuronal cell body / heme binding / synapse / dendrite / signal transduction / 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 beta-2 / Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-4
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: 3.71 Å
データ登録者Alvarez FJD / Mukherjee S / Han S / Ammirati M / Kossiakoff AA
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2020
タイトル: Synthetic antibodies against BRIL as universal fiducial marks for single-particle cryoEM structure determination of membrane proteins.
著者: Somnath Mukherjee / Satchal K Erramilli / Mark Ammirati / Frances J D Alvarez / Kimberly F Fennell / Michael D Purdy / Blazej M Skrobek / Katarzyna Radziwon / John Coukos / Yanyong Kang / ...著者: Somnath Mukherjee / Satchal K Erramilli / Mark Ammirati / Frances J D Alvarez / Kimberly F Fennell / Michael D Purdy / Blazej M Skrobek / Katarzyna Radziwon / John Coukos / Yanyong Kang / Przemysław Dutka / Xiang Gao / Xiayang Qiu / Mark Yeager / H Eric Xu / Seungil Han / Anthony A Kossiakoff /
要旨: We propose the concept of universal fiducials based on a set of pre-made semi-synthetic antibodies (sABs) generated by customized phage display selections against the fusion protein BRIL, an ...We propose the concept of universal fiducials based on a set of pre-made semi-synthetic antibodies (sABs) generated by customized phage display selections against the fusion protein BRIL, an engineered variant of apocytochrome b562a. These sABs can bind to BRIL fused either into the loops or termini of different GPCRs, ion channels, receptors and transporters without disrupting their structure. A crystal structure of BRIL in complex with an affinity-matured sAB (BAG2) that bound to all systems tested delineates the footprint of interaction. Negative stain and cryoEM data of several examples of BRIL-membrane protein chimera highlight the effectiveness of the sABs as universal fiducial marks. Taken together with a cryoEM structure of sAB bound human nicotinic acetylcholine receptor, this work demonstrates that these anti-BRIL sABs can greatly enhance the particle properties leading to improved cryoEM outcomes, especially for challenging membrane proteins.
履歴
登録2019年10月22日-
ヘッダ(付随情報) 公開2020年3月11日-
マップ公開2020年4月29日-
更新2024年11月13日-
現状2024年11月13日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 0.022
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 0.022
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6ur8
  • 表面レベル: 0.022
  • 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EMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_20857.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_20857.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈cytochrome B562-fused human alpha4beta2 nicotinic acetylcholine receptor in complex with fab fragments and bound to varenicline
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.1 Å/pix.
x 320 pix.
= 352.768 Å		1.1 Å/pix.
x 320 pix.
= 352.768 Å		1.1 Å/pix.
x 320 pix.
= 352.768 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.1024 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.022 / ムービー #1: 0.022
最小 - 最大-0.11499985 - 0.19475323
平均 (標準偏差)0.00011223424 (±0.0027620022)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 352.76797 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.10241.10241.1024
M x/y/z320320320
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z352.768352.768352.768
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ350350350
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS320320320
D min/max/mean-0.1150.1950.000

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : human alpha4beta2 nicotinic acetylcholine receptor in complex fab...

全体名称: human alpha4beta2 nicotinic acetylcholine receptor in complex fab fragments and bound to varenicline
要素
  • 複合体: human alpha4beta2 nicotinic acetylcholine receptor in complex fab fragments and bound to varenicline
    • タンパク質・ペプチド: Chimera of soluble cytochrome b562 (BRIL) and neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-4
    • タンパク質・ペプチド: Neuronal acetylcholine receptor subunit beta-2
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: VARENICLINE
  • リガンド: beta-D-mannopyranose

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超分子 #1: human alpha4beta2 nicotinic acetylcholine receptor in complex fab...

超分子名称: human alpha4beta2 nicotinic acetylcholine receptor in complex fab fragments and bound to varenicline
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Chimera of soluble cytochrome b562 (BRIL) and neuronal acetylchol...

分子名称: Chimera of soluble cytochrome b562 (BRIL) and neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-4
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 56.027848 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: SSHVETRAHA EERLLKKLFS GYNKWSRPVA NISDVVLVRF GLSIAQLIDV DEKNQMMTTN VWVKQEWHDY KLRWDPADYE NVTSIRIPS ELIWRPDIVL YNNADGDFAV THLTKAHLFH DGRVQWTPPA IYKSSCSIDV TFFPFDQQNC TMKFGSWTYD K AKIDLVNM ...文字列:
SSHVETRAHA EERLLKKLFS GYNKWSRPVA NISDVVLVRF GLSIAQLIDV DEKNQMMTTN VWVKQEWHDY KLRWDPADYE NVTSIRIPS ELIWRPDIVL YNNADGDFAV THLTKAHLFH DGRVQWTPPA IYKSSCSIDV TFFPFDQQNC TMKFGSWTYD K AKIDLVNM HSRVDQLDFW ESGEWVIVDA VGTYNTRKYE CCAEIYPDIT YAFVIRRLPL FYTINLIIPC LLISCLTVLV FY LPSECGE KITLCISVLL SLTVFLLLIT EIIPSTSLVI PLIGEYLLFT MIFVTLSIVI TVFVLNVHHR SPRTHTMPTW VRR VFLDIV PRLLLMKRPS VVDTDFADLE DNWETLNDNL KVIEKADNAA QVKDALTKMR AAALDAQKAT PPKLEDKSPD SPEM KDFRH GFDILVGQID DALKLANEGK VKEAQAAAEQ LKTTRNAYIQ KYLEDWKYVA MVIDRIFLWM FIIVCLLGTV GLFLP PWLA GMI

UniProtKB: Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-4, Soluble cytochrome b562, Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-4

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分子 #2: Neuronal acetylcholine receptor subunit beta-2

分子名称: Neuronal acetylcholine receptor subunit beta-2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 45.931953 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: TDTEERLVEH LLDPSRYNKL IRPATNGSEL VTVQLMVSLA QLISVHEREQ IMTTNVWLTQ EWEDYRLTWK PEEFDNMKKV RLPSKHIWL PDVVLYNNAD GMYEVSFYSN AVVSYDGSIF WLPPAIYKSA CKIEVKHFPF DQQNCTMKFR SWTYDRTEID L VLKSEVAS ...文字列:
TDTEERLVEH LLDPSRYNKL IRPATNGSEL VTVQLMVSLA QLISVHEREQ IMTTNVWLTQ EWEDYRLTWK PEEFDNMKKV RLPSKHIWL PDVVLYNNAD GMYEVSFYSN AVVSYDGSIF WLPPAIYKSA CKIEVKHFPF DQQNCTMKFR SWTYDRTEID L VLKSEVAS LDDFTPSGEW DIVALPGRRN ENPDDSTYVD ITYDFIIRRK PLFYTINLII PCVLITSLAI LVFYLPSDCG EK MTLCISV LLALTVFLLL ISKIVPPTSL DVPLVGKYLM FTMVLVTFSI VTSVCVLNVH HRSPTTHTMA PWVKVVFLEK LPA LLFMQQ DDDQSVSEDW KYVAMVIDRL FLWIFVFVCV FGTIGMFLQP LFQNYTTTTF LHSDHSAPSS KSAWSHPQFE K

UniProtKB: Neuronal acetylcholine receptor subunit beta-2, Neuronal acetylcholine receptor subunit beta-2

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分子 #3: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 8 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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分子 #4: VARENICLINE

分子名称: VARENICLINE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 2 / 式: QMR
分子量理論値: 211.262 Da
Chemical component information

ChemComp-QMR:
VARENICLINE

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分子 #5: beta-D-mannopyranose

分子名称: beta-D-mannopyranose / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 3 / 式: BMA
分子量理論値: 180.156 Da
Chemical component information

ChemComp-BMA:
beta-D-mannopyranose

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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3 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度式名称
20.0 mMC4H11NO3Tris
150.0 mMNaClsodium chloride
0.1 mMC9H15O6Ptris(2-carboxyethyl)phosphine
100.0 uMC13H13N3varenicline
0.018 %C24H46O1n-dodecyl-beta-D-maltoside
0.006 %C31H50O4Cholesteryl Hemisuccinate
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 20 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 0.019 kPa
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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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 K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: SUPER-RESOLUTION / 撮影したグリッド数: 1 / 平均露光時間: 10.5 sec. / 平均電子線量: 52.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 100.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.4 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 1867100
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

6cnj

最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.71 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0-beta) / 使用した粒子像数: 226962
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0-beta)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0-beta)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデル
PDB IDChain

6cnj

chain_id: A, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

6cnj

chain_id: B, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

6cnj

chain_id: C, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

6cnj

chain_id: D, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

6cnj

chain_id: E, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-6ur8:
CryoEM structure of human alpha4beta2 nicotinic acetylcholine receptor in complex with varenicline

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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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