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- PDB-6ubt: Full length Glycine receptor reconstituted in lipid nanodisc in G... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6ubt
タイトルFull length Glycine receptor reconstituted in lipid nanodisc in Gly-bound desensitized conformation
要素Glycine receptor subunit alphaZ1
キーワードMEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質) / Ions Ligands Receptors / Glycine receptor Recombinant Proteins Glycine
機能・相同性
機能・相同性情報


Neurotransmitter receptors and postsynaptic signal transmission / extracellularly glycine-gated ion channel activity / extracellularly glycine-gated chloride channel activity / synaptic transmission, glycinergic / cellular response to ethanol / cellular response to zinc ion / regulation of neuron differentiation / glycine binding / chloride channel complex / ligand-gated monoatomic ion channel activity ...Neurotransmitter receptors and postsynaptic signal transmission / extracellularly glycine-gated ion channel activity / extracellularly glycine-gated chloride channel activity / synaptic transmission, glycinergic / cellular response to ethanol / cellular response to zinc ion / regulation of neuron differentiation / glycine binding / chloride channel complex / ligand-gated monoatomic ion channel activity / neuropeptide signaling pathway / response to amino acid / monoatomic ion transport / chloride transmembrane transport / central nervous system development / transmitter-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of postsynaptic membrane potential / cellular response to amino acid stimulus / transmembrane signaling receptor activity / postsynaptic membrane / perikaryon / neuron projection / シナプス / 樹状突起 / zinc ion binding / 生体膜 / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
Glycine receptor alpha1 / Glycine receptor alpha / 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 ...Glycine receptor alpha1 / Glycine receptor alpha / 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
グリシン / Glycine receptor subunit alphaZ1
類似検索 - 構成要素
生物種Danio rerio (ゼブラフィッシュ)
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: 3.55 Å
データ登録者Kumar, A. / Basak, S. / Chakrapani, S.
資金援助 米国, 3件
組織認可番号
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)5R01GM108921-05 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)1R01GM131216-01 米国
American Heart Association20POST35210394 米国
引用
ジャーナル: Nat Commun / : 2020
タイトル: Mechanisms of activation and desensitization of full-length glycine receptor in lipid nanodiscs.
著者: Arvind Kumar / Sandip Basak / Shanlin Rao / Yvonne Gicheru / Megan L Mayer / Mark S P Sansom / Sudha Chakrapani /
要旨: Glycinergic synapses play a central role in motor control and pain processing in the central nervous system. Glycine receptors (GlyRs) are key players in mediating fast inhibitory neurotransmission ...Glycinergic synapses play a central role in motor control and pain processing in the central nervous system. Glycine receptors (GlyRs) are key players in mediating fast inhibitory neurotransmission at these synapses. While previous high-resolution structures have provided insights into the molecular architecture of GlyR, several mechanistic questions pertaining to channel function are still unanswered. Here, we present Cryo-EM structures of the full-length GlyR protein complex reconstituted into lipid nanodiscs that are captured in the unliganded (closed), glycine-bound (open and desensitized), and allosteric modulator-bound conformations. A comparison of these states reveals global conformational changes underlying GlyR channel gating and modulation. The functional state assignments were validated by molecular dynamics simulations, and the observed permeation events are in agreement with the anion selectivity and conductance of GlyR. These studies provide the structural basis for gating, ion selectivity, and single-channel conductance properties of GlyR in a lipid environment.
#1: ジャーナル: Nature / : 2015
タイトル: Glycine receptor mechanism elucidated by electron cryo-microscopy.
著者: Juan Du / Wei Lü / Shenping Wu / Yifan Cheng / Eric Gouaux /
要旨: The strychnine-sensitive glycine receptor (GlyR) mediates inhibitory synaptic transmission in the spinal cord and brainstem and is linked to neurological disorders, including autism and hyperekplexia. ...The strychnine-sensitive glycine receptor (GlyR) mediates inhibitory synaptic transmission in the spinal cord and brainstem and is linked to neurological disorders, including autism and hyperekplexia. Understanding of molecular mechanisms and pharmacology of glycine receptors has been hindered by a lack of high-resolution structures. Here we report electron cryo-microscopy structures of the zebrafish α1 GlyR with strychnine, glycine, or glycine and ivermectin (glycine/ivermectin). Strychnine arrests the receptor in an antagonist-bound closed ion channel state, glycine stabilizes the receptor in an agonist-bound open channel state, and the glycine/ivermectin complex adopts a potentially desensitized or partially open state. Relative to the glycine-bound state, strychnine expands the agonist-binding pocket via outward movement of the C loop, promotes rearrangement of the extracellular and transmembrane domain 'wrist' interface, and leads to rotation of the transmembrane domain towards the pore axis, occluding the ion conduction pathway. These structures illuminate the GlyR mechanism and define a rubric to interpret structures of Cys-loop receptors.
履歴
登録2019年9月12日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02020年7月29日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12020年8月12日Group: Database references / Structure summary / カテゴリ: chem_comp / citation / citation_author
Item: _chem_comp.pdbx_synonyms / _citation.journal_volume ..._chem_comp.pdbx_synonyms / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
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  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-20715
  • UCSF Chimeraによる作画
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ムービービューア
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: Glycine receptor subunit alphaZ1
B: Glycine receptor subunit alphaZ1
C: Glycine receptor subunit alphaZ1
D: Glycine receptor subunit alphaZ1
E: Glycine receptor subunit alphaZ1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)256,60615
ポリマ-254,1095
非ポリマー2,49710
0
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
identity operation1_5551

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要素

#1: タンパク質
Glycine receptor subunit alphaZ1 /


分子量: 50821.711 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Danio rerio (ゼブラフィッシュ)
遺伝子: glra1
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: O93430
#2: 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: 5 / 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
#3: 化合物
ChemComp-GLY / GLYCINE / グリシン / グリシン


タイプ: peptide linking / 分子量: 75.067 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / : C2H5NO2
研究の焦点であるリガンドがあるかN

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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: Glycine receptor subunit alpha Z1 / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量: 250 kDa/nm / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Danio rerio (ゼブラフィッシュ)
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
緩衝液成分
ID濃度名称Buffer-ID
150 mMTrisトリスヒドロキシメチルアミノメタン4H11NO31
2200 mMSodium Chloride塩化ナトリウムNaCl塩化ナトリウム1
試料濃度: 0.1 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: Full length Zebrafish GlyR alpha1 homopentamer reconsituted in Nanodisc
試料支持詳細: unspecified
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 4 K
詳細: 3.5 ul of 0.1 mg/ml protein solution was applied on a grid in the Vitrobot MkIV chamber set to 100% RH at 4 degC for 30s and then blotted for 2 s and plunged

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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 FIELDBright-field microscopy / 倍率(公称値): 80000 X / 最大 デフォーカス(公称値): -2500 nm / 最小 デフォーカス(公称値): -1500 nm / Cs: 2.7 mm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 40 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION / 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: 4 / 実像数: 5344
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
画像スキャン動画フレーム数/画像: 40

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.17.1_3660: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1RELION3粒子像選択
4GctfCTF補正
7Coot0.89モデルフィッティング
9RELION3初期オイラー角割当
10RELION3最終オイラー角割当
12RELION33次元再構成
19PHENIX1.16モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 466000 / 詳細: Autopicking in relion 3.0
対称性点対称性: C5 (5回回転対称)
3次元再構成解像度: 3.55 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 8255 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
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: 92.09 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00714855
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.50520130
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d19.5425475
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0822280
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0092510

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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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