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- PDB-9b73: Cryo-EM structure of the desensitised ATP-bound human P2X1 receptor -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9b73
タイトルCryo-EM structure of the desensitised ATP-bound human P2X1 receptor
要素P2X purinoceptor 1
キーワードMEMBRANE PROTEIN / Ion channel / trimer / ATP-bound / desensitised
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of vascular associated smooth muscle contraction / Platelet homeostasis / insemination / positive regulation of calcium ion import across plasma membrane / extracellularly ATP-gated monoatomic cation channel activity / purinergic nucleotide receptor activity / suramin binding / serotonin secretion by platelet / ligand-gated calcium channel activity / Elevation of cytosolic Ca2+ levels ...regulation of vascular associated smooth muscle contraction / Platelet homeostasis / insemination / positive regulation of calcium ion import across plasma membrane / extracellularly ATP-gated monoatomic cation channel activity / purinergic nucleotide receptor activity / suramin binding / serotonin secretion by platelet / ligand-gated calcium channel activity / Elevation of cytosolic Ca2+ levels / regulation of presynaptic cytosolic calcium ion concentration / ceramide biosynthetic process / response to ATP / regulation of synaptic vesicle exocytosis / neuronal action potential / specific granule membrane / monoatomic cation channel activity / monoatomic ion transport / presynaptic active zone membrane / secretory granule membrane / synaptic transmission, glutamatergic / calcium ion transmembrane transport / platelet activation / regulation of blood pressure / postsynaptic membrane / membrane raft / external side of plasma membrane / apoptotic process / Neutrophil degranulation / protein-containing complex binding / glutamatergic synapse / signal transduction / protein-containing complex / ATP binding / identical protein binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
P2X1 purinoceptor / : / ATP P2X receptors signature. / ATP P2X receptor / P2X purinoreceptor / P2X purinoreceptor extracellular domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / P2X purinoceptor 1
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: 1.96 Å
データ登録者Felix, M.B. / Alisa, G. / Hariprasad, V. / Jesse, I.M. / David, M.T.
資金援助 オーストラリア, 1件
組織認可番号国
National Health and Medical Research Council (NHMRC, Australia)1196951 オーストラリア
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Structural insights into the human P2X1 receptor and ligand interactions.
著者: Felix M Bennetts / Hariprasad Venugopal / Alisa Glukhova / Jesse I Mobbs / Sabatino Ventura / David M Thal /
要旨: The P2X1 receptor is a trimeric ligand-gated ion channel that plays an important role in urogenital and immune functions, offering the potential for new drug treatments. However, progress in this ...The P2X1 receptor is a trimeric ligand-gated ion channel that plays an important role in urogenital and immune functions, offering the potential for new drug treatments. However, progress in this area has been hindered by limited structural information and a lack of well-characterised tool compounds. In this study, we employ cryogenic electron microscopy (cryo-EM) to elucidate the structures of the P2X1 receptor in an ATP-bound desensitised state and an NF449-bound closed state. NF449, a potent P2X1 receptor antagonist, engages the receptor distinctively, while ATP, the endogenous ligand, binds in a manner consistent with other P2X receptors. To explore the molecular basis of receptor inhibition, activation, and ligand interactions, key residues involved in ligand and metal ion binding were mutated. Radioligand binding assays with [H]-α,β-methylene ATP and intracellular calcium ion influx assays were used to evaluate the effects of these mutations. These experiments validate key ligand-receptor interactions and identify conserved and non-conserved residues critical for ligand binding or receptor modulation. This research expands our understanding of the P2X1 receptor structure at a molecular level and opens new avenues for in silico drug design targeting the P2X1 receptor.
履歴
登録2024年3月27日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02024年10月9日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年10月23日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin
Item: _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed ..._citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _em_admin.last_update
改定 1.22024年10月30日Group: Data collection / カテゴリ: em_admin / Item: _em_admin.last_update

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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: P2X purinoceptor 1
B: P2X purinoceptor 1
C: P2X purinoceptor 1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)138,70218
ポリマ－135,1173
非ポリマー3,58515
水1,18966
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, Other experimentally solved P2X receptors show evidence of trimeric assembly
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

#1: タンパク質 P2X purinoceptor 1 / P2X1 / ATP receptor / Purinergic receptor


分子量: 45038.957 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: P2RX1, P2X1
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P51575
#2: 化合物 ChemComp-ATP / ADENOSINE-5'-TRIPHOSPHATE / ATP


分子量: 507.181 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H16N5O13P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: ATP, エネルギー貯蔵分子*YM
#3: 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: 9 / 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
#4: 化合物 ChemComp-MG / MAGNESIUM ION / マグネシウムジカチオン


分子量: 24.305 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: Mg
#5: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 66 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O
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: P2X1 receptor trimer / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.134940 MDa / 実験値: NO
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: 8
詳細: The buffer consists of 50 mM Tris (pH 8), 100 mM NaCl, 0.01% LMNG, and 0.0006% CHS supplemented with 1 mM ATP and 1 mM MgCl2 overnight before vitrification. Additionally, 0.4 mM or 1.2 mM of ...詳細: The buffer consists of 50 mM Tris (pH 8), 100 mM NaCl, 0.01% LMNG, and 0.0006% CHS supplemented with 1 mM ATP and 1 mM MgCl2 overnight before vitrification. Additionally, 0.4 mM or 1.2 mM of fluorinated Fos-Choline-8 (fluor-FC8) was added just one minute prior to vitrification.
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
150 mMTrisC4H11NO31
2100 mMSodium ChlorideNaCl1
30.01 %Lauryl Maltose Neopentyl GlycolC47H88O221
40.0006 %Cholesteryl hemisuccinateC31H50O41
51 mMATPC10H16N5O13P31
61 mMMagnesium ionMG2+1
70.4 mMFluorinated Fos-Choline-8C13H17F13NO4P1
試料濃度: 19 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持詳細: Model used: Glow Discharge Peelco Easyglow / グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: UltrAuFoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK III / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K
詳細: Grids were frozen in liquid ethane using a Vitrobot Mark III operated at 4 degrees Celsius and 100% humidity with 12 blot force and 2 seconds blot time.

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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: TFS KRIOS
詳細: Initial grid screening was conducted using a 200kV TFS Artica cryo-electron microscope prior to imaging on a Titan Krios cryo-electron microscope.
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 / 倍率（公称値）: 105000 X / 倍率（補正後）: 105000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 1500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 500 nm / Cs: 2.7 mm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 1 sec. / 電子線照射量: 60 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 撮影したグリッド数: 2 / 実像数: 10756
詳細: 4578 images were collected on the grid containing P2X1 receptor supplemented with a higher concentration of fluor-FC8 (1.2 mM), while 6178 images were collected on the grid with a lower ...詳細: 4578 images were collected on the grid containing P2X1 receptor supplemented with a higher concentration of fluor-FC8 (1.2 mM), while 6178 images were collected on the grid with a lower concentration of fluor-FC8 (0.4 mM)

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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詳細
1cryoSPARC1.3粒子像選択Template picking job
4cryoSPARC1.3CTF補正Patch CTF correction job
7Coot0.9.8.92モデルフィッティング
9PHENIX1.20.1モデル精密化
10cryoSPARC1.3初期オイラー角割当Ab initio job
11cryoSPARC1.3最終オイラー角割当Heterogeneous refinement job
12cryoSPARC1.3分類Heterogeneous refinement job
13cryoSPARC1.3３次元再構成Homogenous refinement job
CTF補正詳細: CTF correction was performed on the initial set of motion-corrected images, followed by subsequent local CTF corrections on the final subset of particles.
タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 5312810
詳細: Initially, 2,565,511 particles were picked for the higher concentration fluor-FC8 P2X1 receptor sample, and 2,747,299 particles were picked for the lower concentration sample.
対称性点対称性: C3 (3回回転対称)
3次元再構成解像度: 1.96 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 481309 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 60.7 / プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL
詳細: Initial fitting was performed in Chimerax and then refinements were performed in Coot and Phenix.
原子モデル構築Accession code: P51575 / Chain residue range: 1-399 / 詳細: Full human P2X1 receptor trimer / Source name: AlphaFold / タイプ: in silico model
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 92.01 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00318157
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.474711088
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0451251
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00561386
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d12.06512898

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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)

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  • 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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