+データを開く
-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-4411 | ||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
タイトル | Cryo-EM structure of the human synaptic alpha1-beta3-gamma2 GABAA receptor in complex with Megabody38 in a lipid nanodisc | ||||||||||||||||||||||||
マップデータ | Cryo-EM map of a GABAA receptor in lipid nanodisc | ||||||||||||||||||||||||
試料 |
| ||||||||||||||||||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 benzodiazepine receptor activity / GABA receptor complex / inhibitory extracellular ligand-gated monoatomic ion channel activity / GABA receptor activation / GABA-gated chloride ion channel activity / cellular response to histamine / inhibitory synapse assembly / GABA-A receptor activity / GABA-A receptor complex / neurotransmitter receptor activity ...benzodiazepine receptor activity / GABA receptor complex / inhibitory extracellular ligand-gated monoatomic ion channel activity / GABA receptor activation / GABA-gated chloride ion channel activity / cellular response to histamine / inhibitory synapse assembly / GABA-A receptor activity / GABA-A receptor complex / neurotransmitter receptor activity / synaptic transmission, GABAergic / gamma-aminobutyric acid signaling pathway / chloride channel activity / adult behavior / roof of mouth development / Signaling by ERBB4 / chloride channel complex / GABA-ergic synapse / regulation of postsynaptic membrane potential / chloride transmembrane transport / dendrite membrane / post-embryonic development / 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 / シナプス / シグナル伝達 / identical protein binding / 細胞膜 類似検索 - 分子機能 | ||||||||||||||||||||||||
生物種 | Homo sapiens (ヒト) / Lama glama (ラマ) | ||||||||||||||||||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.2 Å | ||||||||||||||||||||||||
データ登録者 | Laverty D / Desai R / Uchanski T / Masiulis S / Wojciech JS / Malinauskas T / Zivanov J / Pardon E / Steyaert J / Miller KW / Aricescu AR | ||||||||||||||||||||||||
資金援助 | 英国, スイス, 米国, 7件
| ||||||||||||||||||||||||
引用 | ジャーナル: Nature / 年: 2019 タイトル: Cryo-EM structure of the human α1β3γ2 GABA receptor in a lipid bilayer. 著者: Duncan Laverty / Rooma Desai / Tomasz Uchański / Simonas Masiulis / Wojciech J Stec / Tomas Malinauskas / Jasenko Zivanov / Els Pardon / Jan Steyaert / Keith W Miller / A Radu Aricescu / 要旨: Type A γ-aminobutyric acid (GABA) receptors are pentameric ligand-gated ion channels and the main drivers of fast inhibitory neurotransmission in the vertebrate nervous system. Their dysfunction is ...Type A γ-aminobutyric acid (GABA) receptors are pentameric ligand-gated ion channels and the main drivers of fast inhibitory neurotransmission in the vertebrate nervous system. Their dysfunction is implicated in a range of neurological disorders, including depression, epilepsy and schizophrenia. Among the numerous assemblies that are theoretically possible, the most prevalent in the brain are the α1β2/3γ2 GABA receptors. The β3 subunit has an important role in maintaining inhibitory tone, and the expression of this subunit alone is sufficient to rescue inhibitory synaptic transmission in β1-β3 triple knockout neurons. So far, efforts to generate accurate structural models for heteromeric GABA receptors have been hampered by the use of engineered receptors and the presence of detergents. Notably, some recent cryo-electron microscopy reconstructions have reported 'collapsed' conformations; however, these disagree with the structure of the prototypical pentameric ligand-gated ion channel the Torpedo nicotinic acetylcholine receptor, the large body of structural work on homologous homopentameric receptor variants and the logic of an ion-channel architecture. Here we present a high-resolution cryo-electron microscopy structure of the full-length human α1β3γ2L-a major synaptic GABA receptor isoform-that is functionally reconstituted in lipid nanodiscs. The receptor is bound to a positive allosteric modulator 'megabody' and is in a desensitized conformation. Each GABA receptor pentamer contains two phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate molecules, the head groups of which occupy positively charged pockets in the intracellular juxtamembrane regions of α1 subunits. Beyond this level, the intracellular M3-M4 loops are largely disordered, possibly because interacting post-synaptic proteins are not present. This structure illustrates the molecular principles of heteromeric GABA receptor organization and provides a reference framework for future mechanistic investigations of GABAergic signalling and pharmacology. | ||||||||||||||||||||||||
履歴 |
|
-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
---|---|
構造ビューア | EMマップ: SurfViewMolmilJmol/JSmol |
添付画像 |
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_4411.map.gz | 5.4 MB | EMDBマップデータ形式 | |
---|---|---|---|---|
ヘッダ (付随情報) | emd-4411-v30.xml emd-4411.xml | 26.6 KB 26.6 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_4411.png | 69.7 KB | ||
マスクデータ | emd_4411_msk_1.map | 64 MB | マスクマップ | |
その他 | emd_4411_half_map_1.map.gz emd_4411_half_map_2.map.gz | 50.1 MB 50 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-4411 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-4411 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
---|---|
「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_4411.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
注釈 | Cryo-EM map of a GABAA receptor in lipid nanodisc | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.07 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
|
-添付データ
-マスク #1
ファイル | emd_4411_msk_1.map | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
投影像・断面図 |
| ||||||||||||
密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #2
ファイル | emd_4411_half_map_1.map | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
投影像・断面図 |
| ||||||||||||
密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #1
ファイル | emd_4411_half_map_2.map | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
投影像・断面図 |
| ||||||||||||
密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
-全体 : Human alpha1-beta3-gamma2 GABA-A receptor in complex with Megabod...
全体 | 名称: Human alpha1-beta3-gamma2 GABA-A receptor in complex with Megabody38 and in lipid nanodiscs |
---|---|
要素 |
|
-超分子 #1: Human alpha1-beta3-gamma2 GABA-A receptor in complex with Megabod...
超分子 | 名称: Human alpha1-beta3-gamma2 GABA-A receptor in complex with Megabody38 and in lipid nanodiscs タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4 |
---|---|
分子量 | 理論値: 400 KDa |
-超分子 #2: Human alpha1-beta3-gamma2 GABA-A receptor
超分子 | 名称: Human alpha1-beta3-gamma2 GABA-A receptor / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1-#3 |
---|---|
由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
組換発現 | 生物種: Homo sapiens (ヒト) / 組換株: Embryonic kidney cells |
-超分子 #3: Megabody38
超分子 | 名称: Megabody38 / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #4 |
---|---|
由来(天然) | 生物種: Lama glama (ラマ) |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
-分子 #1: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-3
分子 | 名称: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-3 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO |
---|---|
由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 54.444578 KDa |
組換発現 | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
配列 | 文字列: MCSGLLELLL PIWLSWTLGT RGSEPRSVND PGNMSFVKET VDKLLKGYDI RLRPDFGGPP VCVGMNIDIA SIDMVSEVNM DYTLTMYFQ QYWRDKRLAY SGIPLNLTLD NRVADQLWVP DTYFLNDKKS FVHGVTVKNR MIRLHPDGTV LYGLRITTTA A CMMDLRRY ...文字列: MCSGLLELLL PIWLSWTLGT RGSEPRSVND PGNMSFVKET VDKLLKGYDI RLRPDFGGPP VCVGMNIDIA SIDMVSEVNM DYTLTMYFQ QYWRDKRLAY SGIPLNLTLD NRVADQLWVP DTYFLNDKKS FVHGVTVKNR MIRLHPDGTV LYGLRITTTA A CMMDLRRY PLDEQNCTLE IESYGYTTDD IEFYWRGGDK AVTGVERIEL PQFSIVEHRL VSRNVVFATG AYPRLSLSFR LK RNIGYFI LQTYMPSILI TILSWVSFWI NYDASAARVA LGITTVLTMT TINTHLRETL PKIPYVKAID MYLMGCFVFV FLA LLEYAF VNYIFFGRGP QRQKKLAEKT AKAKNDRSKS ESNRVDAHGN ILLTSLEVHN EMNEVSGGIG DTRNSAISFD NSGI QYRKQ SMPREGHGRF LGDRSLPHKK THLRRRSSQL KIKIPDLTDV NAIDRWSRIV FPFTFSLFNL VYWLYYVN |
-分子 #2: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1
分子 | 名称: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO |
---|---|
由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 52.916602 KDa |
組換発現 | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
配列 | 文字列: MKKSPGLSDY LWAWTLFLST LTGRSYGDYK DDDDKQPSLQ DELKDNTTVF TRILDRLLDG YDNRLRPGLG ERVTEVKTDI FVTSFGPVS DHDMEYTIDV FFRQSWKDER LKFKGPMTVL RLNNLMASKI WTPDTFFHNG KKSVAHNMTM PNKLLRITED G TLLYTMRL ...文字列: MKKSPGLSDY LWAWTLFLST LTGRSYGDYK DDDDKQPSLQ DELKDNTTVF TRILDRLLDG YDNRLRPGLG ERVTEVKTDI FVTSFGPVS DHDMEYTIDV FFRQSWKDER LKFKGPMTVL RLNNLMASKI WTPDTFFHNG KKSVAHNMTM PNKLLRITED G TLLYTMRL TVRAECPMHL EDFPMDAHAC PLKFGSYAYT RAEVVYEWTR EPARSVVVAE DGSRLNQYDL LGQTVDSGIV QS STGEYVV MTTHFHLKRK IGYFVIQTYL PCIMTVILSQ VSFWLNRESV PARTVFGVTT VLTMTTLSIS ARNSLPKVAY ATA MDWFIA VCYAFVFSAL IEFATVNYFT KRGYAWDGKS VVPEKPKKVK DPLIKKNNTY APTATSYTPN LARGDPGLAT IAKS ATIEP KEVKPETKPP EPKKTFNSVS KIDRLSRIAF PLLFGIFNLV YWATYLNREP QLKAPTPHQ |
-分子 #3: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-2
分子 | 名称: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
---|---|
由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 56.922055 KDa |
組換発現 | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
配列 | 文字列: MSSPNIWSTG SSVYSTPVFS QKMTVWILLL LSLYPGFTSQ KSDDDYEDYA SNKTWVLTPK VPEGDVTVIL NNLLEGYDNK LRPDIGVKP TLIHTDMYVN SIGPVNAINM EYTIDIFFAQ TWYDRRLKFN STIKVLRLNS NMVGKIWIPD TFFRNSKKAD A HWITTPNR ...文字列: MSSPNIWSTG SSVYSTPVFS QKMTVWILLL LSLYPGFTSQ KSDDDYEDYA SNKTWVLTPK VPEGDVTVIL NNLLEGYDNK LRPDIGVKP TLIHTDMYVN SIGPVNAINM EYTIDIFFAQ TWYDRRLKFN STIKVLRLNS NMVGKIWIPD TFFRNSKKAD A HWITTPNR MLRIWNDGRV LYTLRLTIDA ECQLQLHNFP MDEHSCPLEF SSYGYPREEI VYQWKRSSVE VGDTRSWRLY QF SFVGLRN TTEVVKTTSG DYVVMSVYFD LSRRMGYFTI QTYIPCTLIV VLSWVSFWIN KDAVPARTSL GITTVLTMTT LST IARKSL PKVSYVTAMD LFVSVCFIFV FSALVEYGTL HYFVSNRKPS KDKDKKKKNP LLRMFSFKAP TIDIRPRSAT IQMN NATHL QERDEEYGYE CLDGKDCASF FCCFEDCRTG AWRHGRIHIR IAKMDSYARI FFPTAFCLFN LVYWVSYLYL GGSGG SGGS GKTETSQVAP A |
-分子 #4: Megabody38
分子 | 名称: Megabody38 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
---|---|
由来(天然) | 生物種: Lama glama (ラマ) |
分子量 | 理論値: 13.462909 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: QVQLQESGGG LVQAGGSLRV SCAASGRTFT AYIMAWFRQA PGKEREFLAA MDQGRIQYYG DSVRGRFTIS RDYAKNSVDL QLDGLRPED TAVYYCAAGA GFWGLRTASS YHYWGQGTQV TVSS |
-分子 #9: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(tri...
分子 | 名称: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate タイプ: ligand / ID: 9 / コピー数: 3 / 式: POV |
---|---|
分子量 | 理論値: 760.076 Da |
Chemical component information | ChemComp-POV: |
-分子 #10: [(2R)-2-octanoyloxy-3-[oxidanyl-[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-tris(o...
分子 | 名称: [(2R)-2-octanoyloxy-3-[oxidanyl-[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-tris(oxidanyl)-4,5-diphosphonooxy-cyclohexyl]oxy-phosphoryl]oxy-propyl] octanoate タイプ: ligand / ID: 10 / コピー数: 2 / 式: PIO |
---|---|
分子量 | 理論値: 746.566 Da |
Chemical component information | ChemComp-PIO: |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
---|---|
解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
濃度 | 0.5 mg/mL | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
緩衝液 | pH: 7.2 構成要素:
| |||||||||
グリッド | モデル: Quantifoil, UltrAuFoil / 材質: GOLD / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE | |||||||||
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 287.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV | |||||||||
詳細 | The purified receptor-nanodisc complex was mixed with Mb38 prior to grid preparation. |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
---|---|
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | C2レンズ絞り径: 50.0 µm 最大 デフォーカス(補正後): 0.7000000000000001 µm 最小 デフォーカス(補正後): 0.5 µm / 倍率(補正後): 75000 / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm 最大 デフォーカス(公称値): 0.7000000000000001 µm 最小 デフォーカス(公称値): 0.5 µm / 倍率(公称値): 75000 |
特殊光学系 | 位相板: VOLTA PHASE PLATE |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER |
撮影 | フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k) 検出モード: COUNTING / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 784 / 平均露光時間: 60.0 sec. / 平均電子線量: 30.84 e/Å2 |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
-画像解析
CTF補正 | ソフトウェア - 名称: Gctf (ver. v1.18) 詳細: CTF parameters were estimated using GCTF and CTF correction performed in RELION (full phase and amplitude correction). |
---|---|
初期 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - バージョン: RELION |
最終 3次元分類 | クラス数: 6 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. v3.0) |
最終 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - バージョン: RELION |
最終 再構成 | 使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.0) / 使用した粒子像数: 55449 |
-原子モデル構築 1
精密化 | 空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL |
---|---|
得られたモデル | PDB-6i53: |