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万見
- PDB-9ek0: Human M5 muscarinic acetylcholine receptor complex with mini-Gq a... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9ek0
タイトルHuman M5 muscarinic acetylcholine receptor complex with mini-Gq and iperoxo
要素
  • Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
  • Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
  • Guanine nucleotide-binding protein Gq alpha subunit chimera
  • Muscarinic acetylcholine receptor M5
キーワードMEMBRANE PROTEIN / G protein-coupled receptor / acetylcholine binding / seven transmembrane protein
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of phosphatidylinositol dephosphorylation / gastric acid secretion / Muscarinic acetylcholine receptors / G protein-coupled acetylcholine receptor activity / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / dopamine transport / phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate phospholipase C activity / G-protein activation / Activation of the phototransduction cascade / Glucagon-type ligand receptors ...regulation of phosphatidylinositol dephosphorylation / gastric acid secretion / Muscarinic acetylcholine receptors / G protein-coupled acetylcholine receptor activity / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / dopamine transport / phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate phospholipase C activity / G-protein activation / Activation of the phototransduction cascade / Glucagon-type ligand receptors / Thromboxane signalling through TP receptor / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / G beta:gamma signalling through CDC42 / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / Ca2+ pathway / G alpha (z) signalling events / High laminar flow shear stress activates signaling by PIEZO1 and PECAM1:CDH5:KDR in endothelial cells / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / G alpha (q) signalling events / G alpha (i) signalling events / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / photoreceptor outer segment membrane / spectrin binding / alkylglycerophosphoethanolamine phosphodiesterase activity / transmission of nerve impulse / G protein-coupled receptor signaling pathway, coupled to cyclic nucleotide second messenger / photoreceptor outer segment / cardiac muscle cell apoptotic process / photoreceptor inner segment / G beta:gamma signalling through PLC beta / Presynaptic function of Kainate receptors / Thromboxane signalling through TP receptor / G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / G-protein activation / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / G beta:gamma signalling through CDC42 / Glucagon signaling in metabolic regulation / G beta:gamma signalling through BTK / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Glucagon-type ligand receptors / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / G alpha (z) signalling events / cellular response to catecholamine stimulus / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / GPER1 signaling / cellular response to prostaglandin E stimulus / G-protein beta-subunit binding / heterotrimeric G-protein complex / G alpha (12/13) signalling events / sensory perception of taste / signaling receptor complex adaptor activity / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / retina development in camera-type eye / positive regulation of cytosolic calcium ion concentration / cell body / GTPase binding / Ca2+ pathway / fibroblast proliferation / High laminar flow shear stress activates signaling by PIEZO1 and PECAM1:CDH5:KDR in endothelial cells / G alpha (i) signalling events / G alpha (s) signalling events / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / G alpha (q) signalling events / cellular response to hypoxia / chemical synaptic transmission / postsynaptic membrane / Extra-nuclear estrogen signaling / cell population proliferation / G protein-coupled receptor signaling pathway / GTPase activity / dendrite / synapse / protein-containing complex binding / extracellular exosome / membrane / plasma membrane / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Muscarinic acetylcholine receptor M5 / Muscarinic acetylcholine receptor family / G-protein, gamma subunit / G-protein gamma subunit domain profile. / G-protein gamma-like domain / G-protein gamma-like domain superfamily / GGL domain / G protein gamma subunit-like motifs / GGL domain / G protein beta WD-40 repeat protein ...Muscarinic acetylcholine receptor M5 / Muscarinic acetylcholine receptor family / G-protein, gamma subunit / G-protein gamma subunit domain profile. / G-protein gamma-like domain / G-protein gamma-like domain superfamily / GGL domain / G protein gamma subunit-like motifs / GGL domain / G protein beta WD-40 repeat protein / Guanine nucleotide-binding protein, beta subunit / G-protein, beta subunit / 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) / G-protein beta WD-40 repeat / WD40 repeat, conserved site / Trp-Asp (WD) repeats signature. / Trp-Asp (WD) repeats profile. / Trp-Asp (WD) repeats circular profile. / WD40 repeats / WD40 repeat / WD40-repeat-containing domain superfamily / WD40/YVTN repeat-like-containing domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-IXO / Muscarinic acetylcholine receptor M5 / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1 / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
Rattus norvegicus (ドブネズミ)
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: 2.79 Å
データ登録者Burger, W.A.C. / Mobbs, J.I. / Thal, D.M.
資金援助 オーストラリア, 2件
組織認可番号国
National Health and Medical Research Council (NHMRC, Australia)1196951 オーストラリア
Australian Research Council (ARC)LP180100560 オーストラリア
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2025
タイトル: Cryo-EM reveals an extrahelical allosteric binding site at the M mAChR.
著者: Wessel A C Burger / Jesse I Mobbs / Bhavika Rana / Jinan Wang / Keya Joshi / Patrick R Gentry / Mahmuda Yeasmin / Hariprasad Venugopal / Aaron M Bender / Craig W Lindsley / Yinglong Miao / ...著者: Wessel A C Burger / Jesse I Mobbs / Bhavika Rana / Jinan Wang / Keya Joshi / Patrick R Gentry / Mahmuda Yeasmin / Hariprasad Venugopal / Aaron M Bender / Craig W Lindsley / Yinglong Miao / Arthur Christopoulos / Celine Valant / David M Thal /
要旨: The M muscarinic acetylcholine receptor (M mAChR) represents a promising therapeutic target for neurological disorders. However, the high conservation of its orthosteric binding site poses ...The M muscarinic acetylcholine receptor (M mAChR) represents a promising therapeutic target for neurological disorders. However, the high conservation of its orthosteric binding site poses significant challenges for drug development. While selective positive allosteric modulators (PAMs) offer a potential solution, a structural understanding of the M mAChR and its allosteric binding sites remains limited. Here, we present a 2.8 Å cryo-electron microscopy structure of the M mAChR complexed with heterotrimeric G protein and the agonist iperoxo, completing the active-state structural characterization of the mAChR family. To identify the binding site of M-selective PAMs, we implement an integrated approach combining mutagenesis, pharmacological assays, structural biology, and molecular dynamics simulations. Our mutagenesis studies reveal that selective M PAMs bind outside previously characterized M mAChR allosteric sites. Subsequently, we obtain a 2.1 Å structure of M mAChR co-bound with acetylcholine and the selective PAM VU6007678, revealing an allosteric pocket at the extrahelical interface between transmembrane domains 3 and 4 that is confirmed through mutagenesis and simulations. These findings demonstrate the diverse mechanisms of allosteric regulation in mAChRs and highlight the value of integrating pharmacological and structural approaches to identify allosteric binding sites.
履歴
登録2024年11月30日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年10月8日Provider: repository / タイプ: Initial release

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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
R: Muscarinic acetylcholine receptor M5
B: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
A: Guanine nucleotide-binding protein Gq alpha subunit chimera
G: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)113,5255
ポリマ－113,3284
非ポリマー1971
水00
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_555x,y,z1

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要素

#1: タンパク質 Muscarinic acetylcholine receptor M5


分子量: 39190.051 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: CHRM5
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P08912
#2: タンパク質 Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1 / Transducin beta chain 1


分子量: 38534.062 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Rattus norvegicus (ドブネズミ) / 遺伝子: Gnb1 / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: P54311
#3: タンパク質 Guanine nucleotide-binding protein Gq alpha subunit chimera


分子量: 28039.793 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
#4: タンパク質 Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2 / G gamma-I


分子量: 7563.750 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: GNG2 / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: P59768
#5: 化合物 ChemComp-IXO / 4-(4,5-dihydro-1,2-oxazol-3-yloxy)-N,N,N-trimethylbut-2-yn-1-aminium / Iperoxo


分子量: 197.254 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H17N2O2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
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: Human M5-miniGq-Gb1g2 complex / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#4 / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: 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: 7.5
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: TFS 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）: 1500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 500 nm
撮影電子線照射量: 60 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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解析

EMソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.21rc1_5127 / カテゴリ: モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 2.79 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 426714 / 対称性のタイプ: POINT
精密化最高解像度: 2.79 Å
立体化学のターゲット値: REAL-SPACE (WEIGHTED MAP SUM AT ATOM CENTERS)
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0047189
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.7229755
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d11.7652599
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0491125
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0071229

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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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