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タイトルStructural mobility tunes signalling of the GluA1 AMPA glutamate receptor.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 621, Issue 7980, Page 877-882, Year 2023
掲載日2023年9月13日
著者Danyang Zhang / Josip Ivica / James M Krieger / Hinze Ho / Keitaro Yamashita / Imogen Stockwell / Rozbeh Baradaran / Ondrej Cais / Ingo H Greger /
PubMed 要旨AMPA glutamate receptors (AMPARs), the primary mediators of excitatory neurotransmission in the brain, are either GluA2 subunit-containing and thus Ca-impermeable, or GluA2-lacking and Ca-permeable. ...AMPA glutamate receptors (AMPARs), the primary mediators of excitatory neurotransmission in the brain, are either GluA2 subunit-containing and thus Ca-impermeable, or GluA2-lacking and Ca-permeable. Despite their prominent expression throughout interneurons and glia, their role in long-term potentiation and their involvement in a range of neuropathologies, structural information for GluA2-lacking receptors is currently absent. Here we determine and characterize cryo-electron microscopy structures of the GluA1 homotetramer, fully occupied with TARPγ3 auxiliary subunits (GluA1/γ3). The gating core of both resting and open-state GluA1/γ3 closely resembles GluA2-containing receptors. However, the sequence-diverse N-terminal domains (NTDs) give rise to a highly mobile assembly, enabling domain swapping and subunit re-alignments in the ligand-binding domain tier that are pronounced in desensitized states. These transitions underlie the unique kinetic properties of GluA1. A GluA2 mutant (F231A) increasing NTD dynamics phenocopies this behaviour, and exhibits reduced synaptic responses, reflecting the anchoring function of the AMPAR NTD at the synapse. Together, this work underscores how the subunit-diverse NTDs determine subunit arrangement, gating properties and ultimately synaptic signalling efficiency among AMPAR subtypes.
リンクNature / PubMed:37704721 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度2.64 - 3.77 Å
構造データ

EMDB-16379, PDB-8c1p:
Active state homomeric GluA1 AMPA receptor in complex with TARP gamma 3
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.9 Å

EMDB-16380, PDB-8c1q:
Resting state homomeric GluA1 AMPA receptor in complex with TARP gamma 3
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.82 Å

EMDB-16381, PDB-8c1r:
Resting state homomeric GluA2 F231A mutant AMPA receptor in complex with TARP gamma-2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.2 Å

EMDB-16382, PDB-8c1s:
Transmembrane domain of resting state homomeric GluA2 F231A mutant AMPA receptor in complex with TARP gamma 2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.0 Å

EMDB-16390, PDB-8c2h:
Transmembrane domain of active state homomeric GluA1 AMPA receptor in tandem with TARP gamma 3
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.64 Å

EMDB-16391, PDB-8c2i:
Transmembrane domain of resting state homomeric GluA1 AMPA receptor in complex with TARP gamma 3
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.7 Å

EMDB-17392, PDB-8p3q:
Homomeric GluA2 flip R/G-unedited Q/R-edited F231A mutant in tandem with TARP gamma-2, desensitized conformation 3
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.95 Å

EMDB-17393, PDB-8p3s:
Homomeric GluA2 flip R/G-unedited Q/R-edited F231A mutant in tandem with TARP gamma-2, desensitized conformation 2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 2.95 Å

EMDB-17394, PDB-8p3t:
Homomeric GluA1 in tandem with TARP gamma-3, desensitized conformation 1
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.39 Å

EMDB-17395, PDB-8p3u:
Homomeric GluA1 in tandem with TARP gamma-3, desensitized conformation 2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.77 Å

EMDB-17396, PDB-8p3v:
Homomeric GluA1 in tandem with TARP gamma-3, desensitized conformation 3
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.53 Å

EMDB-17397, PDB-8p3w:
Homomeric GluA1 in tandem with TARP gamma-3, desensitized conformation 4
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.53 Å

EMDB-17398, PDB-8p3x:
Homomeric GluA2 flip R/G-edited Q/R-edited F231A mutant in tandem with TARP gamma-2, desensitized conformation 1
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.36 Å

EMDB-17399, PDB-8p3y:
Homomeric GluA2 flip R/G-edited Q/R-edited F231A mutant in tandem with TARP gamma-2, desensitized conformation 3
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.55 Å

EMDB-17400, PDB-8p3z:
Homomeric GluA2 flip R/G-edited Q/R-edited F231A mutant in tandem with TARP gamma-2, desensitized conformation 2
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.46 Å

EMDB-17692, PDB-8piv:
Homomeric GluA2 flip R/G-unedited Q/R-edited F231A mutant in tandem with TARP gamma-2, desensitized conformation 1
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.46 Å

化合物

ChemComp-PLM:
PALMITIC ACID / パルミチン酸

ChemComp-OLC:
(2R)-2,3-dihydroxypropyl (9Z)-octadec-9-enoate / L-グリセロ-ル3-オレア-ト

ChemComp-GLU:
GLUTAMIC ACID / グルタミン酸

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

ChemComp-HOH:
WATER

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 (ネズミ)
  • rattus norvegicus (ドブネズミ)
キーワードMEMBRANE PROTEIN / AMPAR / ion channels / neurotransmission / AMPA-type glutamate neurotransmitter receptor / auxiliary subunit complex / agonist / desensitized

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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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