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タイトルGating and noelin clustering of native Ca-permeable AMPA receptors.
ジャーナル・号・ページNature, Year 2025
掲載日2025年6月23日
著者Chengli Fang / Cathy J Spangler / Jumi Park / Natalie Sheldon / Laurence O Trussell / Eric Gouaux /
PubMed 要旨AMPA-type ionotropic glutamate receptors (AMPARs) are integral to fast excitatory synaptic transmission and play vital roles in synaptic plasticity, motor coordination, learning, and memory. While ...AMPA-type ionotropic glutamate receptors (AMPARs) are integral to fast excitatory synaptic transmission and play vital roles in synaptic plasticity, motor coordination, learning, and memory. While extensive structural studies have been conducted on recombinant AMPARs and native calcium impermeable (CI)-AMPARs alongside their auxiliary proteins, the molecular architecture of native calcium permeable (CP)-AMPARs has remained undefined. To elucidate the subunit composition, physiological architecture, and gating mechanisms of CP-AMPARs, here we present the first visualization of these receptors, immunoaffinity purified from rat cerebella, and resolve their structures using cryo-electron microscopy (cryo-EM). Our results indicate that the predominant assembly consists of GluA1 and GluA4 subunits, with the GluA4 subunit occupying the B and D positions, while auxiliary subunits, including TARPs, are located at the B'/D' positions and CNIHs or TARPs at the A'/C' positions. Furthermore, we resolved the structure of the Noelin 1-GluA1/A4 complex, wherein Noelin 1 (Noe 1) specifically binds to the GluA4 subunit at the B and D positions. Notably, Noe 1 stabilizes the amino-terminal domain (ATD) layer without affecting receptor gating properties. Noe 1 contributes to AMPAR function by forming dimeric-AMPAR assemblies that likely engage in extracellular networks, clustering receptors within synaptic environments and modulating receptor responsiveness to synaptic inputs.
リンクNature / PubMed:40550474
手法EM (単粒子)
解像度3.26 - 9.34 Å
構造データ

EMDB-49711: Cryo-EM map of LBD-TMD combined from all cerebellar CP-AMPAR subtypes with 4 TARPs
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.99 Å

EMDB-49712: Cryo-EM map of LBD-TMD combined from all cerebellar CP-AMPAR subtypes with 2 TARPs
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.74 Å

EMDB-49713: Cryo-EM map of LBD-TMD combined from all cerebellar CP-AMPAR subtypes with 2 TARPs 2CNIHs
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.03 Å

EMDB-49714: Cryo-EM map of Noelin 1 with cerebellar GluA1/A4
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.33 Å

EMDB-49715: Cryo-EM map of cerebellar GluA1/A4 with ordered ATD
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.29 Å

EMDB-49716: Cryo-EM map of cerebellar GluA1/A4 with disordered ATD
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.76 Å

EMDB-49717: Cryo-EM map of LBD-TMD in the active state combined from all cerebellar CP-AMPAR subtypes with 4 auxiliary proteins
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.96 Å

EMDB-49718: Cryo-EM map of cerebellar GluA1/A4 LBD-TMD in desensitized state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 9.02 Å

EMDB-49719: Cryo-EM map of cerebellar GluA1/A4 LBD-TMD in Noelin-AMPAR complex in desensitized state
手法: EM (単粒子) / 解像度: 9.34 Å

EMDB-49720: Cryo-EM map of recombinant GluA4 with ordered ATD
手法: EM (単粒子) / 解像度: 8.02 Å

EMDB-49721: Cryo-EM map of recombinant GluA4 with disordered ATD
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.61 Å

EMDB-49722: Cryo-EM map of recombinant GluA4 with Noelin 1
手法: EM (単粒子) / 解像度: 7.44 Å

49723

9nr6

EMDB-49723: The structure of Noelin 1 with GluA1/A4-ATD
PDB-9nr6: The structure of Noelin 1 with cerebellar GluA1/A4-ATD
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.26 Å

49724

9nr7

EMDB-49724, PDB-9nr7:
The structure of GluA1/A4 LBD-TMD in Noelin-AMPAR complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.18 Å

49725

9nr8

EMDB-49725, PDB-9nr8:
The structure of cerebellar GluA1/A4 ATD
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.53 Å

49726

9nr9

EMDB-49726, PDB-9nr9:
The structure of GluA1/A4 LBD-TMD with 2 TARPs
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.22 Å

49727

9nra

EMDB-49727, PDB-9nra:
The structure of GluA1/A4 LBD-TMD with 4 auxiliary subunits
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.18 Å

化合物

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-アセチル-β-D-グルコサミン

ChemComp-CA:
Unknown entry / カルシウムジカチオン

ChemComp-ZK1:
{[7-morpholin-4-yl-2,3-dioxo-6-(trifluoromethyl)-3,4-dihydroquinoxalin-1(2H)-yl]methyl}phosphonic acid / ZK-200775 / アンタゴニスト, 薬剤*YM

由来
  • rattus norvegicus (ドブネズミ)
  • mus musculus (ハツカネズミ)
キーワードMEMBRANE PROTEIN / iGluR / CP-AMPA receptors / Noelin 1

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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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