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タイトルAuxiliary subunits reshape structural asymmetry and functional plasticity in heterotetrameric GluA1/A2 AMPA receptor core.
ジャーナル・号・ページNat Commun, Year 2026
掲載日2026年3月28日
著者Laura Y Yen / Thomas P Newton / Maria V Yelshanskaya / Muhammed Aktolun / Shanti Pal Gangwar / Rasmus P Clausen / Maria G Kurnikova / Alexander I Sobolevsky /
PubMed 要旨AMPA-subtype ionotropic glutamate receptors (AMPARs) mediate the fast component of excitatory neurotransmission. They govern synaptic plasticity that underlies learning and memory, while their ...AMPA-subtype ionotropic glutamate receptors (AMPARs) mediate the fast component of excitatory neurotransmission. They govern synaptic plasticity that underlies learning and memory, while their dysregulation is implicated in numerous neurological disorders. The functional diversity of AMPARs arises from variations in their subunit composition and also their association with auxiliary subunits. While multiple structures of homomeric AMPARs have been reported, structural information for the heteromeric core - particularly in the absence of auxiliary subunits, which would serve as a functional and structural baseline - has been limited. Here, we report cryo-electron microscopy structures of GluA1/A2, the most abundant AMPAR di-heteromer in the brain, in the closed, open, and desensitized states. Using molecular dynamics (MD) simulations and cross-correlating structural and functional information, we find that auxiliary subunits increase the diameter of channel pore, which corresponds to larger conductance. Likewise, we find that recovery from desensitization slows with greater disruption of two-fold rotational symmetry of the ligand-binding domain dimer in the desensitized state. Both receptor activation and desensitization vary with the type and number of associated auxiliary proteins. These structures offer a foundation for uncovering how auxiliary subunits reshape structural asymmetry and functional plasticity in heterotetrameric AMPARs.
リンクNat Commun / PubMed:41904128
手法EM (単粒子)
解像度3.13 - 4.91 Å
構造データ

EMDB-70909: Heteromeric GluA1/A2 in the inactive state, consensus refinement of LBD-TMD
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.43 Å

EMDB-70910: Heteromeric GluA1/A2 in the inactive state, transmembrane domain (TMD)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.55 Å

EMDB-70911: Heteromeric GluA1/A2 in the inactive state, ligand binding domain (LBD)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.51 Å

70912

9ovt

EMDB-70912, PDB-9ovt:
Heteromeric GluA1/A2 in the inactive state, composite map of LBD-TMD
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.43 Å

EMDB-70913: Heteromeric GluA1/A2 in the activated state, consensus refinement of ATD-LBD-TMD
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.3 Å

EMDB-70914: Heteromeric GluA1/A2 in the activated state, ligand binding domain (LBD)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.13 Å

EMDB-70915: Heteromeric GluA1/A2 in the activated state, transmembrane domain (TMD)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.81 Å

EMDB-70916: Heteromeric GluA1/A2-CNIH1 in the activated state, consensus refinement of LBD-TMD
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.76 Å

EMDB-70917: Heteromeric GluA1/A2-CNIH1 in the activated state, ligand binding domain (LBD)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.51 Å

EMDB-70918: Heteromeric GluA1/A2-CNIH1 in the activated state, transmembrane domain (TMD)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.55 Å

70919

9ovu

EMDB-70919, PDB-9ovu:
Composite map of GluA1/A2 in the activated state, in complex with positive allosteric modulator (R,R)-2b and agonist glutamate (ATD-LBD-TMD)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.2 Å

70920

9ovv

EMDB-70920, PDB-9ovv:
Heteromeric GluA1/A2-CNIH1 in the activated state, composite map of LBD-TMD
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.76 Å

EMDB-70921: Heteromeric GluA1/A2 in the desensitized state, consensus refinement of ATD-LBD-TMD
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.91 Å

EMDB-70922: Heteromeric GluA1/A2 in the desensitized state, amino-terminal domain (ATD)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.28 Å

EMDB-70923: Heteromeric GluA1/A2 in the desensitized state, ligand binding domain (LBD)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.59 Å

EMDB-70924: Heteromeric GluA1/A2 in the desensitized state, transmembrane domain (TMD)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.57 Å

70925

9ovw

EMDB-70925, PDB-9ovw:
Heteromeric GluA1/A2 in the desensitized state, composite map of ATD-LBD-TMD
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.91 Å

EMDB-75274: Heteromeric GluA1/A2 in the activated state, amino-terminal domain (ATD)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.94 Å

化合物

ChemComp-ZK1:
{[7-morpholin-4-yl-2,3-dioxo-6-(trifluoromethyl)-3,4-dihydroquinoxalin-1(2H)-yl]methyl}phosphonic acid / 薬剤*YM

ChemComp-NA:
Unknown entry

ChemComp-HOH:
WATER

ChemComp-GLU:
GLUTAMIC ACID

ChemComp-FWF:
N,N'-[biphenyl-4,4'-diyldi(2R)propane-2,1-diyl]dipropane-2-sulfonamide

ChemComp-POV:
(2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate / リン脂質*YM

ChemComp-QUS:
(S)-2-AMINO-3-(3,5-DIOXO-[1,2,4]OXADIAZOLIDIN-2-YL)-PROPIONIC ACID / アゴニスト*YM

由来
  • rattus norvegicus (ドブネズミ)
  • homo sapiens (ヒト)
キーワードMEMBRANE PROTEIN / GluA1A2 heterotetramer ZK iGluR / GluA1A2 heterotetramer active iGluR / GluA1A2-CNIH2 heterotetramer active iGluR / GluA1A2 heterotetramer quisqualate iGluR

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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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