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タイトルOpening of glutamate receptor channel to subconductance levels.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 605, Issue 7908, Page 172-178, Year 2022
掲載日2022年4月20日
著者Maria V Yelshanskaya / Dhilon S Patel / Christopher M Kottke / Maria G Kurnikova / Alexander I Sobolevsky /
PubMed 要旨Ionotropic glutamate receptors (iGluRs) are tetrameric ligand-gated ion channels that open their pores in response to binding of the agonist glutamate. An ionic current through a single iGluR channel ...Ionotropic glutamate receptors (iGluRs) are tetrameric ligand-gated ion channels that open their pores in response to binding of the agonist glutamate. An ionic current through a single iGluR channel shows up to four discrete conductance levels (O1-O4). Higher conductance levels have been associated with an increased number of agonist molecules bound to four individual ligand-binding domains (LBDs). Here we determine structures of a synaptic complex of AMPA-subtype iGluR and the auxiliary subunit γ2 in non-desensitizing conditions with various occupancy of the LBDs by glutamate. We show that glutamate binds to LBDs of subunits B and D only after it is already bound to at least the same number of LBDs that belong to subunits A and C. Our structures combined with single-channel recordings, molecular dynamics simulations and machine-learning analysis suggest that channel opening requires agonist binding to at least two LBDs. Conversely, agonist binding to all four LBDs does not guarantee maximal channel conductance and favours subconductance states O1 and O2, with O3 and O4 being rare and not captured structurally. The lack of subunit independence and low efficiency coupling of glutamate binding to channel opening underlie the gating of synaptic complexes to submaximal conductance levels, which provide a potential for upregulation of synaptic activity.
リンクNature / PubMed:35444281 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度3.59 - 4.74 Å
構造データ

26011

7tnj

EMDB-26011, PDB-7tnj:
Complex NNNN of AMPA-subtype iGluR GluA2 in complex with auxiliary subunit gamma2 (Stargazin) at low glutamate concentration (20 uM) in the presence of cyclothiazide (100 uM)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.02 Å

26012

7tnk

EMDB-26012, PDB-7tnk:
Complex GNNN of AMPA-subtype iGluR GluA2 in complex with auxiliary subunit gamma2 (Stargazin) at low glutamate concentration (20 uM) in the presence of cyclothiazide (100 uM)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.5 Å

26013

7tnl

EMDB-26013, PDB-7tnl:
Complex GNGN1 of AMPA-subtype iGluR GluA2 in complex with auxiliary subunit gamma2 (Stargazin) at low glutamate concentration (20 uM) in the presence of cyclothiazide (100 uM)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.59 Å

26014

7tnm

EMDB-26014, PDB-7tnm:
Complex GNGN2 of AMPA-subtype iGluR GluA2 in complex with auxiliary subunit gamma2 (Stargazin) at low glutamate concentration (20 uM) in the presence of cyclothiazide (100 uM)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.74 Å

26015

7tnn

EMDB-26015, PDB-7tnn:
Complex GGNN of AMPA-subtype iGluR GluA2 in complex with auxiliary subunit gamma2 (Stargazin) at low glutamate concentration (20 uM) in the presence of cyclothiazide (100 uM)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.91 Å

26016

7tno

EMDB-26016, PDB-7tno:
Complex GGGN of AMPA-subtype iGluR GluA2 in complex with auxiliary subunit gamma2 (Stargazin) at low glutamate concentration (20 uM) in the presence of cyclothiazide (100 uM)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 4.02 Å

26017

7tnp

EMDB-26017, PDB-7tnp:
Complex GGGG of AMPA-subtype iGluR GluA2 in complex with auxiliary subunit gamma2 (Stargazin) at low glutamate concentration (20 uM) in the presence of cyclothiazide (100 uM)
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.96 Å

化合物

ChemComp-CYZ:
CYCLOTHIAZIDE / (3S)-6-クロロ-3,4-ジヒドロ-3-[(1S,4S,5S)-ビシクロ[2.2.1]ヘプタ-2-エン-5-イル](以下略)

ChemComp-GLU:
GLUTAMIC ACID / グルタミン酸

由来
  • rattus norvegicus (ドブネズミ)
キーワードMEMBRANE PROTEIN / AMPA / iGluR / Stargazin / cryo-EM / complex / agonist / positive allosteric modulator / subconductance level / opening / gating / glutamate

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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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