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Structure paper

タイトルStructural basis of ketamine action on human NMDA receptors.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 596, Issue 7871, Page 301-305, Year 2021
掲載日2021年7月28日
著者Youyi Zhang / Fei Ye / Tongtong Zhang / Shiyun Lv / Liping Zhou / Daohai Du / He Lin / Fei Guo / Cheng Luo / Shujia Zhu /
PubMed 要旨Ketamine is a non-competitive channel blocker of N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptors. A single sub-anaesthetic dose of ketamine produces rapid (within hours) and long-lasting antidepressant effects ...Ketamine is a non-competitive channel blocker of N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptors. A single sub-anaesthetic dose of ketamine produces rapid (within hours) and long-lasting antidepressant effects in patients who are resistant to other antidepressants. Ketamine is a racemic mixture of S- and R-ketamine enantiomers, with S-ketamine isomer being the more active antidepressant. Here we describe the cryo-electron microscope structures of human GluN1-GluN2A and GluN1-GluN2B NMDA receptors in complex with S-ketamine, glycine and glutamate. Both electron density maps uncovered the binding pocket for S-ketamine in the central vestibule between the channel gate and selectivity filter. Molecular dynamics simulation showed that S-ketamine moves between two distinct locations within the binding pocket. Two amino acids-leucine 642 on GluN2A (homologous to leucine 643 on GluN2B) and asparagine 616 on GluN1-were identified as key residues that form hydrophobic and hydrogen-bond interactions with ketamine, and mutations at these residues reduced the potency of ketamine in blocking NMDA receptor channel activity. These findings show structurally how ketamine binds to and acts on human NMDA receptors, and pave the way for the future development of ketamine-based antidepressants.
リンクNature / PubMed:34321660
手法EM (単粒子)
解像度3.5 - 4.07 Å
構造データ

31308

7eu7

EMDB-31308, PDB-7eu7:
Structure of the human GluN1-GluN2A NMDA receptor in complex with S-ketamine, glycine and glutamate
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.5 Å

31309

7eu8

EMDB-31309, PDB-7eu8:
Structure of the human GluN1-GluN2B NMDA receptor in complex with S-ketamine,glycine and glutamate
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.07 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-GLY:
GLYCINE / グリシン

ChemComp-GLU:
GLUTAMIC ACID / グルタミン酸

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

由来
  • homo sapiens (ヒト)
キーワードMEMBRANE PROTEIN / NMDA receptor / ketamine / enantiomer / rapid antidepressant / cryo-EM structure

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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://pdbjlvh1.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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