[日本語] English
万見
- PDB-7qnc: Cryo-EM structure of human full-length extrasynaptic alpha4beta3d... -

+
データを開く


IDまたはキーワード:

読み込み中...

-
基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7qnc
タイトルCryo-EM structure of human full-length extrasynaptic alpha4beta3delta GABA(A)R in complex with THIP (gaboxadol), histamine and nanobody Nb25
要素
  • (Gamma-aminobutyric acid receptor subunit ...) x 3
  • Nanobody Nb25
キーワードMEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質) / pentameric ligand-gated ion channel / neurotransmitter receptor (神経伝達物質受容体) / GABA receptor (GABA受容体)
機能・相同性
機能・相同性情報


benzodiazepine receptor activity / inhibitory extracellular ligand-gated monoatomic ion channel activity / GABA receptor activation / cellular response to histamine / GABA-gated chloride ion channel activity / GABA-A receptor activity / GABA-A receptor complex / inhibitory synapse assembly / neurotransmitter receptor activity / synaptic transmission, GABAergic ...benzodiazepine receptor activity / inhibitory extracellular ligand-gated monoatomic ion channel activity / GABA receptor activation / cellular response to histamine / GABA-gated chloride ion channel activity / GABA-A receptor activity / GABA-A receptor complex / inhibitory synapse assembly / neurotransmitter receptor activity / synaptic transmission, GABAergic / postsynaptic specialization membrane / gamma-aminobutyric acid signaling pathway / chloride channel activity / roof of mouth development / Signaling by ERBB4 / chloride channel complex / GABA-ergic synapse / regulation of postsynaptic membrane potential / chloride transmembrane transport / dendrite membrane / transmitter-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of postsynaptic membrane potential / cytoplasmic vesicle membrane / postsynapse / postsynaptic membrane / neuron projection / 神経繊維 / neuronal cell body / シナプス / 樹状突起 / シグナル伝達 / identical protein binding / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
Gamma-aminobutyric-acid A receptor, alpha 4 subunit / Gamma-aminobutyric-acid A receptor delta subunit / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, beta subunit / : / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, alpha subunit / Gamma-aminobutyric acid A receptor/Glycine receptor alpha / Neurotransmitter-gated ion-channel, conserved site / Neurotransmitter-gated ion-channels signature. / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane region ...Gamma-aminobutyric-acid A receptor, alpha 4 subunit / Gamma-aminobutyric-acid A receptor delta subunit / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, beta subunit / : / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, alpha subunit / Gamma-aminobutyric acid A receptor/Glycine receptor alpha / Neurotransmitter-gated ion-channel, conserved site / Neurotransmitter-gated ion-channels signature. / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane region / 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
デカン / Chem-EI7 / ヒスタミン / Gamma-aminobutyric acid receptor subunit delta / Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-3 / Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-4
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
Lama glama (ラマ)
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: 2.9 Å
データ登録者Sente, A. / Desai, R. / Naydenova, K. / Malinauskas, T. / Jounaidi, Y. / Miehling, J. / Zhou, X. / Masiulis, S. / Hardwick, S.W. / Chirgadze, D.Y. ...Sente, A. / Desai, R. / Naydenova, K. / Malinauskas, T. / Jounaidi, Y. / Miehling, J. / Zhou, X. / Masiulis, S. / Hardwick, S.W. / Chirgadze, D.Y. / Miller, K.W. / Aricescu, A.R.
資金援助 英国, 5件
組織認可番号国
Medical Research Council (MRC, United Kingdom)MR/L009609/1 英国
Medical Research Council (MRC, United Kingdom)MC_UP_1201/15 英国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)1R01-GM135550 英国
Wellcome Trust206171/Z/17/Z 英国
Wellcome Trust202905/Z/16/Z 英国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2022
タイトル: Differential assembly diversifies GABA receptor structures and signalling.
著者: Andrija Sente / Rooma Desai / Katerina Naydenova / Tomas Malinauskas / Youssef Jounaidi / Jonas Miehling / Xiaojuan Zhou / Simonas Masiulis / Steven W Hardwick / Dimitri Y Chirgadze / Keith W ...著者: Andrija Sente / Rooma Desai / Katerina Naydenova / Tomas Malinauskas / Youssef Jounaidi / Jonas Miehling / Xiaojuan Zhou / Simonas Masiulis / Steven W Hardwick / Dimitri Y Chirgadze / Keith W Miller / A Radu Aricescu /
要旨: Type A γ-aminobutyric acid receptors (GABARs) are pentameric ligand-gated chloride channels that mediate fast inhibitory signalling in neural circuits and can be modulated by essential medicines ...Type A γ-aminobutyric acid receptors (GABARs) are pentameric ligand-gated chloride channels that mediate fast inhibitory signalling in neural circuits and can be modulated by essential medicines including general anaesthetics and benzodiazepines. Human GABAR subunits are encoded by 19 paralogous genes that can, in theory, give rise to 495,235 receptor types. However, the principles that govern the formation of pentamers, the permutational landscape of receptors that may emerge from a subunit set and the effect that this has on GABAergic signalling remain largely unknown. Here we use cryogenic electron microscopy to determine the structures of extrasynaptic GABARs assembled from α4, β3 and δ subunits, and their counterparts incorporating γ2 instead of δ subunits. In each case, we identified two receptor subtypes with distinct stoichiometries and arrangements, all four differing from those previously observed for synaptic, α1-containing receptors. This, in turn, affects receptor responses to physiological and synthetic modulators by creating or eliminating ligand-binding sites at subunit interfaces. We provide structural and functional evidence that selected GABAR arrangements can act as coincidence detectors, simultaneously responding to two neurotransmitters: GABA and histamine. Using assembly simulations and single-cell RNA sequencing data, we calculated the upper bounds for receptor diversity in recombinant systems and in vivo. We propose that differential assembly is a pervasive mechanism for regulating the physiology and pharmacology of GABARs.
履歴
登録2021年12月20日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02022年4月13日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年4月20日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID

-
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

-
集合体

登録構造単位
A: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-4
B: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-3
C: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-3
D: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-3
E: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit delta
F: Nanobody Nb25
G: Nanobody Nb25
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)310,53227
ポリマ－303,3587
非ポリマー7,17320
水0
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area40150 Å2
ΔGint-51 kcal/mol
Surface area74520 Å2

-
要素

-
Gamma-aminobutyric acid receptor subunit ... , 3種, 5分子 ABCDE

#1: タンパク質 Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-4 / GABA(A) receptor subunit alpha-4


分子量: 61696.047 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: GABRA4 / 細胞株 (発現宿主): HEK293S TetR / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P48169
#2: タンパク質 Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-3 / GABA(A) receptor subunit beta-3


分子量: 54180.348 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: GABRB3 / 細胞株 (発現宿主): HEK293S TetR / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P28472
#3: タンパク質 Gamma-aminobutyric acid receptor subunit delta / GABA(A) receptor subunit delta


分子量: 52437.926 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: GABRD / 細胞株 (発現宿主): HEK293S TetR / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: O14764

-
抗体 , 1種, 2分子 FG

#4: 抗体 Nanobody Nb25


分子量: 13341.741 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Lama glama (ラマ) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)

-
糖 , 3種, 13分子

#5: 多糖
alpha-D-mannopyranose-(1-3)-[alpha-D-mannopyranose-(1-6)]beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2- ...alpha-D-mannopyranose-(1-3)-[alpha-D-mannopyranose-(1-6)]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オリゴ糖 / 分子量: 910.823 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DManpa1-3[DManpa1-6]DManpb1-4DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-Glycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/3,5,4/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O][a1122h-1b_1-5][a1122h-1a_1-5]/1-1-2-3-3/a4-b1_b4-c1_c3-d1_c6-e1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-Manp]{[(3+1)][a-D-Manp]{}[(6+1)][a-D-Manp]{}}}}}LINUCSPDB-CARE
#6: 多糖 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharideオリゴ糖 / 分子量: 424.401 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-Glycam 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
[]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{}}}LINUCSPDB-CARE
#7: 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 / N-アセチルグルコサミン


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

-
非ポリマー , 3種, 7分子

#8: 化合物 ChemComp-D10 / DECANE / デカン / デカン


分子量: 142.282 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H22
#9: 化合物 ChemComp-EI7 / 4,5,6,7-tetrahydro-[1,2]oxazolo[5,4-c]pyridin-3-one / gaboxadol / THIP / Gaboxadol


分子量: 140.140 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C6H8N2O2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: alkaloid*YM
#10: 化合物 ChemComp-HSM / HISTAMINE / ヒスタミン / ヒスタミン


分子量: 111.145 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C5H9N3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: 神経伝達物質, ホルモン*YM

-
詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY

-
実験情報

-
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

-
試料調製

構成要素名称: Human full-length extrasynaptic alpha4beta3delta GABA(A)R in complex with THIP (gaboxadol), histamine and nanobody Nb25
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#4 / 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) / 細胞: HEK293S TetR
緩衝液pH: 7.6
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
1300 mMSodium chloride塩化ナトリウムNaCl塩化ナトリウム1
250 mMHEPES1
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結装置: LEICA PLUNGER / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 95 % / 凍結前の試料温度: 287 K

-
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 FIELDBright-field microscopy / 倍率（公称値）: 130000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2100 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 700 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
撮影電子線照射量: 40 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV

-
解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.19.2_4158: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2EPU画像取得
4CTFFIND4.1.13CTF補正
7Cootモデルフィッティング
9REFMAC5モデル精密化
10PHENIX1.19.2モデル精密化
11RELION3.1初期オイラー角割当
12RELION3.1最終オイラー角割当
13RELION3.1分類
14RELION3.1３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 2.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 61854 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: AB INITIO MODEL
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00216291
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.48622160
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d10.9225981
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0412548
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0052731

+
万見について

-
お知らせ

-
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

-
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

+
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

+
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

+
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。

-
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

他の情報も見る