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- PDB-8st1: The 3alpha2beta stoichiometry of human alpha4beta2 nicotinic acet... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8st1
タイトルThe 3alpha2beta stoichiometry of human alpha4beta2 nicotinic acetylcholine receptor in complex with acetylcholine and calcium
要素
  • (Neuronal acetylcholine receptor subunit ...) x 2
  • IgG1 Heavy Chain
  • IgG1 Kappa Light Chain
キーワードTRANSPORT PROTEIN / cys-loop ligand-gated pentameric ion channels / cation-selective channel / acetylcholine / calcium
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 / quaternary ammonium group binding / synaptic transmission involved in micturition / optic nerve morphogenesis / Highly sodium permeable postsynaptic acetylcholine nicotinic receptors / Highly calcium permeable nicotinic acetylcholine receptors / central nervous system projection neuron axonogenesis ...vestibulocochlear nerve development / lateral geniculate nucleus development / regulation of circadian sleep/wake cycle, REM sleep / regulation of synaptic transmission, dopaminergic / quaternary ammonium group binding / synaptic transmission involved in micturition / optic nerve morphogenesis / Highly sodium permeable postsynaptic acetylcholine nicotinic receptors / Highly calcium permeable nicotinic acetylcholine receptors / central nervous system projection neuron axonogenesis / response to acetylcholine / Highly calcium permeable postsynaptic nicotinic acetylcholine receptors / acetylcholine receptor activity / cholinergic synapse / regulation of dopamine metabolic process / acetylcholine-gated channel complex / positive regulation of dopamine secretion / negative regulation of action potential / neuromuscular synaptic transmission / behavioral response to nicotine / acetylcholine-gated monoatomic cation-selective channel activity / cation channel complex / inhibitory postsynaptic potential / acetylcholine binding / nervous system process / synaptic transmission, cholinergic / acetylcholine receptor signaling pathway / neurotransmitter receptor complex / postsynaptic specialization membrane / ligand-gated monoatomic ion channel activity / regulation of dendrite morphogenesis / regulation of synapse assembly / heterocyclic compound binding / regulation of dopamine secretion / social behavior / associative learning / B cell activation / action potential / plasma membrane raft / membrane depolarization / smooth muscle contraction / monoatomic ion transport / positive regulation of B cell proliferation / sensory perception of pain / visual perception / learning / regulation of membrane potential / locomotory behavior / response to nicotine / sensory perception of sound / response to cocaine / visual learning / memory / cognition / calcium ion transport / presynaptic membrane / monoatomic ion transmembrane transport / chemical synaptic transmission / response to oxidative stress / response to ethanol / postsynaptic membrane / response to hypoxia / neuron projection / external side of plasma membrane / DNA repair / neuronal cell body / synapse / dendrite / protein-containing complex binding / signal transduction / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Nicotinic acetylcholine receptor / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane region / Neurotransmitter-gated ion-channel, conserved site / Neurotransmitter-gated ion-channels signature. / 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
ACETYLCHOLINE / 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)
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: 3.41 Å
データ登録者Kang, G. / Hibbs, R.E.
資金援助 米国, 3件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute on Drug Abuse (NIH/NIDA)DA047848 米国
National Institutes of Health/National Institute on Drug Abuse (NIH/NIDA)DA042072 米国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)NS120496 米国
引用ジャーナル: Br J Pharmacol / 年: 2024
タイトル: Structural bases for stoichiometry-selective calcium potentiation of a neuronal nicotinic receptor.
著者: Simone Mazzaferro / Guipeun Kang / Kathiresan Natarajan / Ryan E Hibbs / Steven M Sine /
要旨: BACKGROUND AND PURPOSE: α4β2 nicotinic acetylcholine (nACh) receptors assemble in two stoichiometric forms, one of which is potentiated by calcium. The sites of calcium binding that underpin potentiation are not known.
EXPERIMENTAL APPROACH: To identify calcium binding sites, we applied cryo-electron microscopy (cryo-EM) and molecular dynamics (MD) simulations to each stoichiometric form of the α4β2 nACh receptor ...EXPERIMENTAL APPROACH: To identify calcium binding sites, we applied cryo-electron microscopy (cryo-EM) and molecular dynamics (MD) simulations to each stoichiometric form of the α4β2 nACh receptor in the presence of calcium ions. To test whether the identified calcium sites are linked to potentiation, we generated mutants of anionic residues at the sites, expressed wild type and mutant receptors in clonal mammalian fibroblasts, and recorded ACh-elicited single-channel currents with or without calcium.
KEY RESULTS: Both cryo-EM and MD simulations show calcium bound to a site between the extracellular and transmembrane domains of each α4 subunit (ECD-TMD site). Substituting alanine for anionic ...KEY RESULTS: Both cryo-EM and MD simulations show calcium bound to a site between the extracellular and transmembrane domains of each α4 subunit (ECD-TMD site). Substituting alanine for anionic residues at the ECD-TMD site abolishes stoichiometry-selective calcium potentiation, as monitored by single-channel patch clamp electrophysiology. Additionally, MD simulation reveals calcium association at subunit interfaces within the extracellular domain. Substituting alanine for anionic residues at the ECD sites reduces or abolishes stoichiometry-selective calcium potentiation.
CONCLUSIONS AND IMPLICATIONS: Stoichiometry-selective calcium potentiation of the α4β2 nACh receptor is achieved by calcium association with topographically distinct sites framed by anionic ...CONCLUSIONS AND IMPLICATIONS: Stoichiometry-selective calcium potentiation of the α4β2 nACh receptor is achieved by calcium association with topographically distinct sites framed by anionic residues within the α4 subunit and between the α4 and β2 subunits. Stoichiometry-selective calcium potentiation could result from the greater number of calcium sites in the stoichiometric form with three rather than two α4 subunits. The results are relevant to modulation of signalling via α4β2 nACh receptors in physiological and pathophysiological conditions.
履歴
登録2023年5月9日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02024年2月7日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年8月21日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name / _em_admin.last_update
改定 1.22024年11月6日Group: Data collection / Structure summary
カテゴリ: em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification

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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: Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-4
B: Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-4
C: Neuronal acetylcholine receptor subunit beta-2
D: Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-4
E: Neuronal acetylcholine receptor subunit beta-2
F: IgG1 Kappa Light Chain
G: IgG1 Heavy Chain
J: IgG1 Kappa Light Chain
K: IgG1 Heavy Chain
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)386,35625
ポリマ－383,2339
非ポリマー3,12216
水905
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

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要素

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Neuronal acetylcholine receptor subunit ... , 2種, 5分子 ABDCE

#1: タンパク質 Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-4


分子量: 44862.367 Da / 分子数: 3 / 断片: UNP residues 27-364,582-627 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: CHRNA4, NACRA4 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P43681
#2: タンパク質 Neuronal acetylcholine receptor subunit beta-2


分子量: 46748.863 Da / 分子数: 2 / 断片: UNP residues 26-355,442-502 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: CHRNB2 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P17787

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抗体 , 2種, 4分子 FJGK

#3: 抗体 IgG1 Kappa Light Chain


分子量: 26378.596 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ)
#4: 抗体 IgG1 Heavy Chain


分子量: 51195.668 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 天然 / 由来: (天然) Mus musculus (ハツカネズミ)

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糖 , 2種, 8分子

#5: 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 / 分子量: 586.542 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DManpb1-4DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-Glycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/2,3,2/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O][a1122h-1b_1-5]/1-1-2/a4-b1_b4-c1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-Manp]{}}}}LINUCSPDB-CARE
#6: 糖
ChemComp-NAG / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-acetyl-beta-D-glucosamine / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-glucose / N-ACETYL-D-GLUCOSAMINE / N-アセチル-β-D-グルコサミン


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 合成 / 式: C8H15NO6
識別子タイププログラム
DGlcpNAcbCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
N-acetyl-b-D-glucopyranosamineCOMMON NAMEGMML 1.0
b-D-GlcpNAcIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
GlcNAcSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0

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非ポリマー , 4種, 13分子

#7: 化合物 ChemComp-ACH / ACETYLCHOLINE / アセチルコリン


分子量: 146.207 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C7H16NO2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: 神経伝達物質*YM
#8: 化合物
ChemComp-CA / CALCIUM ION / カルシウムジカチオン


分子量: 40.078 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: Ca / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#9: 化合物 ChemComp-NA / SODIUM ION / ナトリウムカチオン


分子量: 22.990 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Na
#10: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationY

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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: A complex of two Fab fragments with the 3alpha2beta stoichiometry of human alpha4beta2 nicotinic receptor bound to acetylcholine and calcium
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#4 / 由来: MULTIPLE SOURCES
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト)
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
試料支持グリッドの材料: COPPER / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 %

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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: OTHER
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm
撮影電子線照射量: 50 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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解析

EMソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.20.1_4487 / カテゴリ: モデル精密化
CTF補正タイプ: NONE
3次元再構成解像度: 3.41 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 51470 / 対称性のタイプ: POINT

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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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