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タイトルMechanisms for Zinc and Proton Inhibition of the GluN1/GluN2A NMDA Receptor.
ジャーナル・号・ページCell, Vol. 175, Issue 6, Page 1520-1532.e15, Year 2018
掲載日2018年11月29日
著者Farzad Jalali-Yazdi / Sandipan Chowdhury / Craig Yoshioka / Eric Gouaux /
PubMed 要旨N-methyl-D-aspartate receptors (NMDARs) play essential roles in memory formation, neuronal plasticity, and brain development, with their dysfunction linked to a range of disorders from ischemia to ...N-methyl-D-aspartate receptors (NMDARs) play essential roles in memory formation, neuronal plasticity, and brain development, with their dysfunction linked to a range of disorders from ischemia to schizophrenia. Zinc and pH are physiological allosteric modulators of NMDARs, with GluN2A-containing receptors inhibited by nanomolar concentrations of divalent zinc and by excursions to low pH. Despite the widespread importance of zinc and proton modulation of NMDARs, the molecular mechanism by which these ions modulate receptor activity has proven elusive. Here, we use cryoelectron microscopy to elucidate the structure of the GluN1/GluN2A NMDAR in a large ensemble of conformations under a range of physiologically relevant zinc and proton concentrations. We show how zinc binding to the amino terminal domain elicits structural changes that are transduced though the ligand-binding domain and result in constriction of the ion channel gate.
リンクCell / PubMed:30500536 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度4.71 - 16.5 Å
構造データ

EMDB-9147, PDB-6mm9:
Diheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A in the '1-Knuckle' conformation, in complex with glycine and glutamate, in the presence of 1 micromolar zinc chloride, and at pH 6.1
手法: EM (単粒子) / 解像度: 5.97 Å

EMDB-9148, PDB-6mma:
Diheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A in the 'Extended' conformation, in complex with glycine and glutamate, in the presence of 1 micromolar zinc chloride, and at pH 6.1
手法: EM (単粒子) / 解像度: 6.31 Å

EMDB-9149, PDB-6mmb:
Diheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A in the 'Super-Splayed' conformation, in complex with glycine and glutamate, in the presence of 1 micromolar zinc chloride, and at pH 6.1
手法: EM (単粒子) / 解像度: 12.7 Å

EMDB-9150, PDB-6mmg:
Diheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A in the '2-Knuckle-Symmetric' conformation, in complex with glycine and glutamate, in the presence of 1 millimolar EDTA, and at pH 7.4
手法: EM (単粒子) / 解像度: 6.23 Å

EMDB-9151, PDB-6mmh:
Diheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A in the 'Extended-2' conformation, in complex with glycine and glutamate, in the presence of 1 millimolar zinc chloride, and at pH 7.4
手法: EM (単粒子) / 解像度: 8.21 Å

EMDB-9152, PDB-6mmi:
Diheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A in the 'Splayed-Open' conformation, in complex with glycine and glutamate, in the presence of 1 millimolar zinc chloride, and at pH 7.4
手法: EM (単粒子) / 解像度: 8.93 Å

EMDB-9153, PDB-6mmj:
Diheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A in the 'Super-Splayed' conformation, in complex with glycine and glutamate, in the presence of 1 millimolar zinc chloride, and at pH 7.4
手法: EM (単粒子) / 解像度: 16.5 Å

EMDB-9154, PDB-6mmk:
Diheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A in the '1-Knuckle' conformation, in complex with glycine and glutamate, in the presence of 1 micromolar zinc chloride, and at pH 7.4
手法: EM (単粒子) / 解像度: 6.08 Å

EMDB-9155, PDB-6mml:
Diheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A in the '2-Knuckle-Asymmetric' conformation, in complex with glycine and glutamate, in the presence of 1 micromolar zinc chloride, and at pH 7.4
手法: EM (単粒子) / 解像度: 7.14 Å

EMDB-9156, PDB-6mmm:
Diheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A in the 'Extended-1' conformation, in complex with glycine and glutamate, in the presence of 1 micromolar zinc chloride, and at pH 7.4
手法: EM (単粒子) / 解像度: 6.84 Å

EMDB-9157, PDB-6mmn:
Diheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A in the '2-Knuckle-Symmetric' conformation, in complex with glycine and glutamate, in the presence of 1 micromolar zinc chloride, and at pH 8.0
手法: EM (単粒子) / 解像度: 7.51 Å

EMDB-9158, PDB-6mmp:
Diheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A in the '2-Knuckle-Symmetric' conformation, in complex with glycine and glutamate, in the presence of 0.1 millimolar EDTA, and at pH 8.0
手法: EM (単粒子) / 解像度: 6.88 Å

EMDB-9159, PDB-6mmr:
Diheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A in the '2-Knuckle-Symmetric' conformation, in complex with glycine and glutamate, in the presence of 1 millimolar zinc chloride, 3 millimolar EDTA, and at pH 7.4
手法: EM (単粒子) / 解像度: 5.13 Å

EMDB-9160, PDB-6mms:
Triheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A/GluN2A* in the '2-Knuckle-Symmetric' conformation, in complex with glycine and glutamate, in the presence of 1 millimolar EDTA, and at pH 7.4
手法: EM (単粒子) / 解像度: 5.38 Å

EMDB-9161, PDB-6mmt:
Triheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A/GluN2A* in the '1-Knuckle' conformation, in complex with glycine and glutamate, in the presence of 1 micromolar zinc chloride, and at pH 7.4
手法: EM (単粒子) / 解像度: 7.46 Å

EMDB-9162, PDB-6mmu:
Triheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A/GluN2A* in the '2-Knuckle-Asymmetric' conformation, in complex with glycine and glutamate, in the presence of 1 micromolar zinc chloride, and at pH 7.4
手法: EM (単粒子) / 解像度: 5.3 Å

EMDB-9163, PDB-6mmv:
Triheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A/GluN2A* Extracellular Domain in the '2-Knuckle-Asymmetric' conformation, in complex with glycine and glutamate, in the presence of 1 micromolar zinc chloride, and at pH 7.4
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.71 Å

EMDB-9164, PDB-6mmw:
Triheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A/GluN2A* in the '2-Knuckle-Symmetric' conformation, in complex with glycine and glutamate, in the presence of 1 micromolar zinc chloride, and at pH 7.4
手法: EM (単粒子) / 解像度: 6.2 Å

EMDB-9165, PDB-6mmx:
Triheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A/GluN2A* in the 'Extended' conformation, in complex with glycine and glutamate, in the presence of 1 micromolar zinc chloride, and at pH 7.4
手法: EM (単粒子) / 解像度: 6.99 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

由来
  • rattus norvegicus (ドブネズミ)
キーワードTRANSPORT PROTEIN / Ligand-gated Ion Channel / NMDA Receptor / ionotropic Glutamate Receptors / membrane protein

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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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