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- EMDB-27970: 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: EMDB / ID: EMD-27970
タイトルCryoEM structure of miniGq-coupled hM3R in complex with iperoxo (local refinement)
マップデータCryoEM structure of Gq-coupled hM3R in complex with Iperoxo
試料
  • 複合体: hM3R
    • タンパク質・ペプチド: Muscarinic acetylcholine receptor M3
  • リガンド: 4-(4,5-dihydro-1,2-oxazol-3-yloxy)-N,N,N-trimethylbut-2-yn-1-aminium
  • リガンド: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE
キーワードGPCR / IXO / active state / MEMBRANE PROTEIN / hM3R / Iperoxo
機能・相同性
機能・相同性情報


saliva secretion / Muscarinic acetylcholine receptors / G protein-coupled acetylcholine receptor activity / phospholipase C-activating G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / Acetylcholine regulates insulin secretion / positive regulation of smooth muscle contraction / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / regulation of smooth muscle contraction / phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate phospholipase C activity / acetylcholine binding ...saliva secretion / Muscarinic acetylcholine receptors / G protein-coupled acetylcholine receptor activity / phospholipase C-activating G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / Acetylcholine regulates insulin secretion / positive regulation of smooth muscle contraction / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / regulation of smooth muscle contraction / phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate phospholipase C activity / acetylcholine binding / acetylcholine receptor signaling pathway / ligand-gated ion channel signaling pathway / smooth muscle contraction / G protein-coupled receptor signaling pathway, coupled to cyclic nucleotide second messenger / basal plasma membrane / calcium-mediated signaling / positive regulation of insulin secretion / protein modification process / G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / nervous system development / signaling receptor activity / basolateral plasma membrane / chemical synaptic transmission / G alpha (q) signalling events / postsynaptic membrane / G protein-coupled receptor signaling pathway / dendrite / synapse / 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
Muscarinic acetylcholine receptor M3
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: 2.56 Å
データ登録者Zhang S / Fay JF / Roth BL
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number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-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年11月30日-
マップ公開2022年11月30日-
更新2025年5月21日-
現状2025年5月21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_27970.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_27970.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 91.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈CryoEM structure of Gq-coupled hM3R in complex with Iperoxo
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.)
0.88 Å/pix.
x 288 pix.
= 253.44 Å		0.88 Å/pix.
x 288 pix.
= 253.44 Å		0.88 Å/pix.
x 288 pix.
= 253.44 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: 0.88 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: 0.2
最小 - 最大-0.08661633 - 2.6630952
平均 (標準偏差)-0.000054930457 (±0.014722539)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ288288288
Spacing288288288
セルA=B=C: 253.44 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_27970_msk_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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追加マップ: Additional Map

ファイルemd_27970_additional_1.map
注釈Additional 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: Half Map 1

ファイルemd_27970_half_map_1.map
注釈Half Map 1
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: Half Map 2

ファイルemd_27970_half_map_2.map
注釈Half Map 2
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 : hM3R

全体名称: hM3R
要素
  • 複合体: hM3R
    • タンパク質・ペプチド: Muscarinic acetylcholine receptor M3
  • リガンド: 4-(4,5-dihydro-1,2-oxazol-3-yloxy)-N,N,N-trimethylbut-2-yn-1-aminium
  • リガンド: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE

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超分子 #1: hM3R

超分子名称: hM3R / 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: Muscarinic acetylcholine receptor M3

分子名称: Muscarinic acetylcholine receptor M3 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 62.966617 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: AGNFSSPDGT TDDPLGGHTV WQVVFIAFLT GILALVTIIG NILVIVSFKV NKQLKTVNNY FLLSLACADL IIGVISMNLF TTYIIMNRW ALGNLACDLW LAIDYVASNA SVMNLLVISF DRYFSITRPL TYRAKRTTKR AGVMIGLAWV ISFVLWAPAI L FWQYFVGK ...文字列:
AGNFSSPDGT TDDPLGGHTV WQVVFIAFLT GILALVTIIG NILVIVSFKV NKQLKTVNNY FLLSLACADL IIGVISMNLF TTYIIMNRW ALGNLACDLW LAIDYVASNA SVMNLLVISF DRYFSITRPL TYRAKRTTKR AGVMIGLAWV ISFVLWAPAI L FWQYFVGK RTVPPGECFI QFLSEPTITF GTAIAAFYMP VTIMTILYWR IYKETEKRTK ELAGLQASGT EAETENFVHP AK RFALKTR SQITKRKRMS LVKEKKAAQT LSAILLAFII TWTPYNIMVL VNTFCDSCIP KTFWNLGYWL CYINSTVNPV CYA LCNKTF RTTFKMLLLC QCDKKKRRKQ QYQQRQSVIF HKRAPEQALG GSGGGGSGGS SSGGGGSGGG GSGGSSSGGV FTLE DFVGD WEQTAAYNLD QVLEQGGVSS LLQNLAVSVT PIQRIVRSGE NALKIDIHVI IPYEGLSADQ MAQIEEVFKV VYPVD DHHF KVILPYGTLV IDGVTPNMLN YFGRPYEGIA VFDGKKITVT GTLWNGNKII DERLITPDGS MLFRVTINSG GSGGHH HHH HHHHH

UniProtKB: Muscarinic acetylcholine receptor M3, Muscarinic acetylcholine receptor M3

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分子 #2: 4-(4,5-dihydro-1,2-oxazol-3-yloxy)-N,N,N-trimethylbut-2-yn-1-aminium

分子名称: 4-(4,5-dihydro-1,2-oxazol-3-yloxy)-N,N,N-trimethylbut-2-yn-1-aminium
タイプ: ligand / ID: 2 / コピー数: 1 / 式: IXO
分子量理論値: 197.254 Da
Chemical component information

ChemComp-IXO:
4-(4,5-dihydro-1,2-oxazol-3-yloxy)-N,N,N-trimethylbut-2-yn-1-aminium / [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

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分子 #3: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE

分子名称: CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 1 / 式: Y01
分子量理論値: 486.726 Da
Chemical component information

ChemComp-Y01:
CHOLESTEROL HEMISUCCINATE / コレステリルヘミスクシナ-ト

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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

緩衝液pH: 7.4
凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 実像数: 2858 / 平均電子線量: 59.0 e/Å2
電子線加速電圧: 200 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）: 2.1 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.3 µm
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

6oij

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.56 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 591814
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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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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