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タイトルStructural basis for channel gating and blockade in tri-heteromeric GluN1-2B-2D NMDA receptor.
ジャーナル・号・ページNeuron, Vol. 113, Issue 7, Page 991-1005.e5, Year 2025
掲載日2025年4月2日
著者Hyunook Kang / Max Epstein / Tue G Banke / Riley Perszyk / Noriko Simorowski / Srinu Paladugu / Dennis C Liotta / Stephen F Traynelis / Hiro Furukawa /
PubMed 要旨Discrete activation of N-methyl-D-aspartate receptor (NMDAR) subtypes by glutamate and the co-agonist glycine is fundamental to neuroplasticity. A distinct variant, the tri-heteromeric receptor, ...Discrete activation of N-methyl-D-aspartate receptor (NMDAR) subtypes by glutamate and the co-agonist glycine is fundamental to neuroplasticity. A distinct variant, the tri-heteromeric receptor, comprising glycine-binding GluN1 and two types of glutamate-binding GluN2 subunits, exhibits unique pharmacological characteristics, notably enhanced sensitivity to the anti-depressant channel blocker S-(+)-ketamine. Despite its significance, the structural mechanisms underlying ligand gating and channel blockade of tri-heteromeric NMDARs remain poorly understood. Here, we identify and characterize tri-heteromeric GluN1-2B-2D NMDAR in the adult brain, resolving its structures in the activated, inhibited, and S-(+)-ketamine-blocked states. These structures reveal the ligand-dependent conformational dynamics that modulate the tension between the extracellular domain and transmembrane channels, governing channel gating and blockade. Additionally, we demonstrate that the inhibitor (S)-DQP-997-74 selectively decouples linker tension in GluN2D, offering insights into subtype-selective targeting for cognitive modulation.
リンクNeuron / PubMed:39954679 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度3.28 - 6.07 Å
構造データ

EMDB-46509: Consensus map of open state GluN1a-2B-2D NMDAR
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.95 Å

EMDB-46510: TMD local refined map of open state GluN1a-2B-2D NMDAR
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.44 Å

EMDB-46513: Consensus map of Gly-,PPDA bound GluN1a-2B-2D NMDAR
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.65 Å

EMDB-46514: ECD local refined map of Gly-,PPDA bound GluN1a-2B-2D NMDAR
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.59 Å

EMDB-46516: Consensus map of nonactive state GluN1a-2B-2D NMDAR
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.34 Å

EMDB-46517: TMD local refined map of non-active state GluN1a-2B-2D NMDAR
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.85 Å

EMDB-46518: ECD local refined map of nonactive state GluN1a-2B-2D NMDAR
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.28 Å

EMDB-46519: Consensus map of Gly-,Glu-,(S)-DQP-997-74 bound GluN1a-2B-2D NMDAR
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.71 Å

EMDB-46520: TMD local refined map of Gly-,Glu-,(S)-DQP-997-74 bound NMDAR
手法: EM (単粒子) / 解像度: 6.07 Å

EMDB-46521: ECD local refined map of Gly-,Glu-,(S)-DQP-997-74 bound NMDAR
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.7 Å

EMDB-46522: Consensus map of Gly-,Glu-,(S)-(+)-ketamine bound GluN1a-2B-2D NMDAR
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.96 Å

EMDB-46523: TMD local refined map of Gly-,Glu-,(S)-(+)-ketamine bound GluN1a-2B-2D NMDAR
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.33 Å

EMDB-46524: ECD local refined map of Gly-,Glu-,(S)-(+)-ketamine bound GluN1a-2B-2D NMDAR
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.93 Å

46526

9d37

EMDB-46526, PDB-9d37:
Nonactive state of Gly-,Glu- bound GluN1a-2B-2D NMDAR
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.34 Å

46527

9d38

EMDB-46527, PDB-9d38:
Open state of Gly-,Glu-,EU1622-240 bound GluN1a-2B-2D NMDAR
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.95 Å

46528

9d39

EMDB-46528, PDB-9d39:
Gly-,PPDA- bound GluN1a-2B-2D NMDAR
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.65 Å

46529

9d3a

EMDB-46529, PDB-9d3a:
Nonactive state of Gly-,Glu- bound GluN1a-2B-2D NMDAR (Low-res)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.78 Å

46530

9d3b

EMDB-46530, PDB-9d3b:
Gly-,Glu-,(S)-DQP-997-74 bound GluN1a-2B-2D NMDAR
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.71 Å

46531

9d3c

EMDB-46531, PDB-9d3c:
Gly-,Glu-,(S)-(+)-ketamine bound GluN1a-2B-2D NMDAR
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.96 Å

化合物

ChemComp-GLY:
GLYCINE

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

ChemComp-GLU:
GLUTAMIC ACID

ChemComp-HOH:
WATER

ChemComp-2JL:
(2S,3R)-1-(phenanthren-2-ylcarbonyl)piperazine-2,3-dicarboxylic acid

PDB-1a15:
SDF-1ALPHA

ChemComp-JC9:
(2~{S})-2-(2-chlorophenyl)-2-(methylamino)cyclohexan-1-one / 薬剤, 抗うつ薬*YM

由来
  • homo sapiens (ヒト)
キーワードMEMBRANE PROTEIN / N-methyl-D-aspartate receptor / nonactive / GluN2B / GluN2D / open / NMDAR / PPDA-bound / (S)-DQP-997-74 / (S)-(+)-ketamine

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万見文献について

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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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関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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