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- PDB-8ut1: Alpha7-nicotinic acetylcholine receptor bound to epibatidine -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8ut1
タイトルAlpha7-nicotinic acetylcholine receptor bound to epibatidine
要素Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-7,Soluble cytochrome b562 fusion
キーワードMEMBRANE PROTEIN / Ion channel
機能・相同性
機能・相同性情報


sensory processing / synaptic transmission involved in micturition / response to acetylcholine / dendrite arborization / Highly calcium permeable postsynaptic nicotinic acetylcholine receptors / acetylcholine receptor activity / acetylcholine-gated channel complex / chloride channel regulator activity / regulation of amyloid fibril formation / acetylcholine-gated monoatomic cation-selective channel activity ...sensory processing / synaptic transmission involved in micturition / response to acetylcholine / dendrite arborization / Highly calcium permeable postsynaptic nicotinic acetylcholine receptors / acetylcholine receptor activity / acetylcholine-gated channel complex / chloride channel regulator activity / regulation of amyloid fibril formation / acetylcholine-gated monoatomic cation-selective channel activity / short-term memory / acetylcholine binding / dendritic spine organization / regulation of amyloid precursor protein catabolic process / acetylcholine receptor signaling pathway / positive regulation of amyloid-beta formation / negative regulation of amyloid-beta formation / response to amyloid-beta / positive regulation of protein metabolic process / modulation of excitatory postsynaptic potential / negative regulation of tumor necrosis factor production / plasma membrane raft / monoatomic ion channel activity / toxic substance binding / monoatomic ion transport / negative regulation of cytokine production involved in inflammatory response / positive regulation of long-term synaptic potentiation / positive regulation of excitatory postsynaptic potential / response to nicotine / negative regulation of canonical NF-kappaB signal transduction / excitatory postsynaptic potential / regulation of membrane potential / electron transport chain / synapse organization / cognition / calcium channel activity / memory / intracellular calcium ion homeostasis / positive regulation of angiogenesis / calcium ion transport / transmembrane signaling receptor activity / amyloid-beta binding / monoatomic ion transmembrane transport / chemical synaptic transmission / learning or memory / response to hypoxia / periplasmic space / electron transfer activity / positive regulation of ERK1 and ERK2 cascade / postsynaptic membrane / positive regulation of MAPK cascade / neuron projection / postsynapse / iron ion binding / heme binding / positive regulation of cell population proliferation / synapse / dendrite / endoplasmic reticulum membrane / signal transduction / protein homodimerization activity / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Nicotinic acetylcholine receptor / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain / Neurotransmitter-gated ion-channel, conserved site / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane region / Neurotransmitter-gated ion-channels signature. / Cytochrome b562 / Cytochrome b562 / Cytochrome c/b562 / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain superfamily / Neuronal acetylcholine receptor ...Nicotinic acetylcholine receptor / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain / Neurotransmitter-gated ion-channel, conserved site / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane region / Neurotransmitter-gated ion-channels signature. / 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
EPIBATIDINE / Chem-POV / Soluble cytochrome b562 / Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-7
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
Escherichia coli (大腸菌)
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: 2.3 Å
データ登録者Burke, S.M. / Hibbs, R.E. / Noviello, C.M.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)NS120496 米国
引用ジャーナル: Cell / 年: 2024
タイトル: Structural mechanisms of α7 nicotinic receptor allosteric modulation and activation.
著者: Sean M Burke / Mariia Avstrikova / Colleen M Noviello / Nuriya Mukhtasimova / Jean-Pierre Changeux / Ganesh A Thakur / Steven M Sine / Marco Cecchini / Ryan E Hibbs /
要旨: The α7 nicotinic acetylcholine receptor is a pentameric ligand-gated ion channel that plays an important role in cholinergic signaling throughout the nervous system. Its unique physiological ...The α7 nicotinic acetylcholine receptor is a pentameric ligand-gated ion channel that plays an important role in cholinergic signaling throughout the nervous system. Its unique physiological characteristics and implications in neurological disorders and inflammation make it a promising but challenging therapeutic target. Positive allosteric modulators overcome limitations of traditional α7 agonists, but their potentiation mechanisms remain unclear. Here, we present high-resolution structures of α7-modulator complexes, revealing partially overlapping binding sites but varying conformational states. Structure-guided functional and computational tests suggest that differences in modulator activity arise from the stable rotation of a channel gating residue out of the pore. We extend the study using a time-resolved cryoelectron microscopy (cryo-EM) approach to reveal asymmetric state transitions for this homomeric channel and also find that a modulator with allosteric agonist activity exploits a distinct channel-gating mechanism. These results define mechanisms of α7 allosteric modulation and activation with implications across the pentameric receptor superfamily.
履歴
登録2023年10月30日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02024年2月21日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年2月21日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
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改定 1.12024年2月28日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD ..._citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.22024年3月13日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last
改定 1.32024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
改定 1.42025年6月4日Group: Data collection / カテゴリ: em_admin / em_software / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name
改定 1.12025年6月4日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Data processing / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: em_admin / em_software / Data content type: EM metadata / EM metadata / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name

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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-7,Soluble cytochrome b562 fusion
B: Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-7,Soluble cytochrome b562 fusion
C: Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-7,Soluble cytochrome b562 fusion
D: Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-7,Soluble cytochrome b562 fusion
E: Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-7,Soluble cytochrome b562 fusion
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)357,63450
ポリマ－336,1045
非ポリマー21,53045
水81145
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

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タンパク質 , 1種, 5分子 ABCDE

#1: タンパク質
Neuronal acetylcholine receptor subunit alpha-7,Soluble cytochrome b562 fusion / Cytochrome b-562


分子量: 67220.797 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト), (組換発現) Escherichia coli (大腸菌)
遺伝子: CHRNA7, NACHRA7, cybC, CHRNA7 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P36544, UniProt: P0ABE7

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糖 , 3種, 15分子

#2: 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: 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
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
[][D-1-deoxy-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-Manp]{}}}LINUCSPDB-CARE
#3: 多糖
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 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-ROHGlycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/1,2,1/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O]/1-1/a4-b1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[][D-1-deoxy-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{}}LINUCSPDB-CARE
#5: 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


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 5 / 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 , 5種, 75分子

#4: 化合物
ChemComp-CA / CALCIUM ION


分子量: 40.078 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: Ca
#6: 化合物
ChemComp-POV / (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate / POPC


分子量: 760.076 Da / 分子数: 15 / 由来タイプ: 合成 / 式: C42H82NO8P / コメント: リン脂質*YM
#7: 化合物
ChemComp-9Z9 / (3beta,14beta,17beta,25R)-3-[4-methoxy-3-(methoxymethyl)butoxy]spirost-5-en


分子量: 544.805 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: C34H56O5 / コメント: 可溶化剤*YM
#8: 化合物
ChemComp-EPJ / EPIBATIDINE / (2R)-2-(6-CHLOROPYRIDIN-3-YL)-7-AZABICYCLO[2.2.1]HEPTANE


分子量: 208.687 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: C11H13ClN2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: alkaloid*YM
#9: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 45 / 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: Alpha7-nicotinic acetylcholine receptor bound to epibatidine
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: 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
急速凍結凍結剤: ETHANE

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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 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: 44 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
ID名称バージョンカテゴリ
8PHENIXモデル精密化
10RELION3.1初期オイラー角割当
11RELION3.1最終オイラー角割当
13RELION3.1３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C5 (5回回転対称)
3次元再構成解像度: 2.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 133947 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00516875
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.67122995
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d5.2282410
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0432670
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0042845

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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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