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- EMDB-44250: GluA2 flip Q in complex with TARPgamma2 at pH8, class12, structur... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-44250
タイトルGluA2 flip Q in complex with TARPgamma2 at pH8, class12, structure of NTD
マップデータGluA2 flip Q in complex with TARPgamma2 at pH8, class12, structure of NTD
試料
  • 複合体: GluA2 (flip-Q isoform) in complex with TARPgamma2 at 4:4 stoichiometry
    • 複合体: GluA2 (flip-Q isoform)
      • タンパク質・ペプチド: Isoform Flip of Glutamate receptor 2
    • 複合体: TARPgamma2
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
キーワードAMPA receptor / ionotropic glutamate receptor / ion channel / auxiliary subunit / TRANSPORT PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


spine synapse / dendritic spine neck / dendritic spine head / Activation of AMPA receptors / perisynaptic space / AMPA glutamate receptor activity / ligand-gated monoatomic cation channel activity / Trafficking of GluR2-containing AMPA receptors / response to lithium ion / immunoglobulin binding ...spine synapse / dendritic spine neck / dendritic spine head / Activation of AMPA receptors / perisynaptic space / AMPA glutamate receptor activity / ligand-gated monoatomic cation channel activity / Trafficking of GluR2-containing AMPA receptors / response to lithium ion / immunoglobulin binding / AMPA glutamate receptor complex / kainate selective glutamate receptor activity / ionotropic glutamate receptor complex / extracellularly glutamate-gated ion channel activity / cellular response to glycine / asymmetric synapse / regulation of receptor recycling / Unblocking of NMDA receptors, glutamate binding and activation / positive regulation of synaptic transmission / glutamate receptor binding / extracellular ligand-gated monoatomic ion channel activity / glutamate-gated receptor activity / response to fungicide / glutamate-gated calcium ion channel activity / presynaptic active zone membrane / regulation of synaptic transmission, glutamatergic / somatodendritic compartment / dendrite membrane / cellular response to brain-derived neurotrophic factor stimulus / cytoskeletal protein binding / ligand-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of presynaptic membrane potential / ionotropic glutamate receptor binding / dendrite cytoplasm / ionotropic glutamate receptor signaling pathway / SNARE binding / dendritic shaft / synaptic transmission, glutamatergic / synaptic membrane / PDZ domain binding / transmitter-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of postsynaptic membrane potential / protein tetramerization / postsynaptic density membrane / establishment of protein localization / modulation of chemical synaptic transmission / Schaffer collateral - CA1 synapse / terminal bouton / receptor internalization / cerebral cortex development / synaptic vesicle membrane / synaptic vesicle / presynapse / signaling receptor activity / presynaptic membrane / amyloid-beta binding / growth cone / scaffold protein binding / chemical synaptic transmission / perikaryon / postsynaptic membrane / dendritic spine / postsynaptic density / neuron projection / axon / neuronal cell body / glutamatergic synapse / dendrite / synapse / protein-containing complex binding / protein kinase binding / cell surface / endoplasmic reticulum / protein-containing complex / identical protein binding / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Ionotropic glutamate receptor, metazoa / Ligated ion channel L-glutamate- and glycine-binding site / Ionotropic glutamate receptor, L-glutamate and glycine-binding domain / Ligated ion channel L-glutamate- and glycine-binding site / Ligand-gated ion channel / : / Ionotropic glutamate receptor / Eukaryotic homologues of bacterial periplasmic substrate binding proteins. / Receptor, ligand binding region / Receptor family ligand binding region / Periplasmic binding protein-like I
類似検索 - ドメイン・相同性
Glutamate receptor 2
類似検索 - 構成要素
生物種Rattus norvegicus (ドブネズミ) / Mus musculus (ハツカネズミ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.69 Å
データ登録者Nakagawa T / Greger IH
資金援助 米国, 英国, 4件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of Mental Health (NIH/NIMH)R01MH123474 米国
UK Research and Innovation (UKRI)MC_U105174197 英国
Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)BB/N002113/1 英国
Wellcome Trust223194/Z/21/Z 英国
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2024
タイトル: Proton-triggered rearrangement of the AMPA receptor N-terminal domains impacts receptor kinetics and synaptic localization.
著者: Josip Ivica / Nejc Kejzar / Hinze Ho / Imogen Stockwell / Viktor Kuchtiak / Alexander M Scrutton / Terunaga Nakagawa / Ingo H Greger /
要旨: AMPA glutamate receptors (AMPARs) are ion channel tetramers that mediate the majority of fast excitatory synaptic transmission. They are composed of four subunits (GluA1-GluA4); the GluA2 subunit ...AMPA glutamate receptors (AMPARs) are ion channel tetramers that mediate the majority of fast excitatory synaptic transmission. They are composed of four subunits (GluA1-GluA4); the GluA2 subunit dominates AMPAR function throughout the forebrain. Its extracellular N-terminal domain (NTD) determines receptor localization at the synapse, ensuring reliable synaptic transmission and plasticity. This synaptic anchoring function requires a compact NTD tier, stabilized by a GluA2-specific NTD interface. Here we show that low pH conditions, which accompany synaptic activity, rupture this interface. All-atom molecular dynamics simulations reveal that protonation of an interfacial histidine residue (H208) centrally contributes to NTD rearrangement. Moreover, in stark contrast to their canonical compact arrangement at neutral pH, GluA2 cryo-electron microscopy structures exhibit a wide spectrum of NTD conformations under acidic conditions. We show that the consequences of this pH-dependent conformational control are twofold: rupture of the NTD tier slows recovery from desensitized states and increases receptor mobility at mouse hippocampal synapses. Therefore, a proton-triggered NTD switch will shape both AMPAR location and kinetics, thereby impacting synaptic signal transmission.
履歴
登録2024年3月23日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年7月31日-
マップ公開2024年7月31日-
更新2024年10月30日-
現状2024年10月30日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_44250.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_44250.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 178 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈GluA2 flip Q in complex with TARPgamma2 at pH8, class12, structure of NTD
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.82 Å/pix.
x 360 pix.
= 295.2 Å		0.82 Å/pix.
x 360 pix.
= 295.2 Å		0.82 Å/pix.
x 360 pix.
= 295.2 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.82 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.00862
最小 - 最大-0.053467583 - 0.068517245
平均 (標準偏差)0.000008308369 (±0.0022715263)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ360360360
Spacing360360360
セルA=B=C: 295.2 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: Un-sharpened map: Half2 map: GluA2 flip Q in...

ファイルemd_44250_additional_1.map
注釈Un-sharpened map: Half2 map: GluA2 flip Q in complex with TARPgamma2 at pH8, class12, structure of NTD
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Half1 map: GluA2 flip Q in complex with...

ファイルemd_44250_half_map_1.map
注釈Half1 map: GluA2 flip Q in complex with TARPgamma2 at pH8, class12, structure of NTD
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: Half2 map: GluA2 flip Q in complex with...

ファイルemd_44250_half_map_2.map
注釈Half2 map: GluA2 flip Q in complex with TARPgamma2 at pH8, class12, structure of NTD
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : GluA2 (flip-Q isoform) in complex with TARPgamma2 at 4:4 stoichiometry

全体名称: GluA2 (flip-Q isoform) in complex with TARPgamma2 at 4:4 stoichiometry
要素
  • 複合体: GluA2 (flip-Q isoform) in complex with TARPgamma2 at 4:4 stoichiometry
    • 複合体: GluA2 (flip-Q isoform)
      • タンパク質・ペプチド: Isoform Flip of Glutamate receptor 2
    • 複合体: TARPgamma2
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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超分子 #1: GluA2 (flip-Q isoform) in complex with TARPgamma2 at 4:4 stoichiometry

超分子名称: GluA2 (flip-Q isoform) in complex with TARPgamma2 at 4:4 stoichiometry
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1
分子量理論値: 500 KDa

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超分子 #2: GluA2 (flip-Q isoform)

超分子名称: GluA2 (flip-Q isoform) / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)

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超分子 #3: TARPgamma2

超分子名称: TARPgamma2 / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)

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分子 #1: Isoform Flip of Glutamate receptor 2

分子名称: Isoform Flip of Glutamate receptor 2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / 詳細: A FLAG epitope tag is inserted near the C-terminus / コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
分子量理論値: 99.617492 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MQKIMHISVL LSPVLWGLIF GVSSNSIQIG GLFPRGADQE YSAFRVGMVQ FSTSEFRLTP HIDNLEVANS FAVTNAFCSQ FSRGVYAIF GFYDKKSVNT ITSFCGTLHV SFITPSFPTD GTHPFVIQMR PDLKGALLSL IEYYQWDKFA YLYDSDRGLS T LQAVLDSA ...文字列:
MQKIMHISVL LSPVLWGLIF GVSSNSIQIG GLFPRGADQE YSAFRVGMVQ FSTSEFRLTP HIDNLEVANS FAVTNAFCSQ FSRGVYAIF GFYDKKSVNT ITSFCGTLHV SFITPSFPTD GTHPFVIQMR PDLKGALLSL IEYYQWDKFA YLYDSDRGLS T LQAVLDSA AEKKWQVTAI NVGNINNDKK DETYRSLFQD LELKKERRVI LDCERDKVND IVDQVITIGK HVKGYHYIIA NL GFTDGDL LKIQFGGANV SGFQIVDYDD SLVSKFIERW STLEEKEYPG AHTATIKYTS ALTYDAVQVM TEAFRNLRKQ RIE ISRRGN AGDCLANPAV PWGQGVEIER ALKQVQVEGL SGNIKFDQNG KRINYTINIM ELKTNGPRKI GYWSEVDKMV VTLT ELPSG NDTSGLENKT VVVTTILESP YVMMKKNHEM LEGNERYEGY CVDLAAEIAK HCGFKYKLTI VGDGKYGARD ADTKI WNGM VGELVYGKAD IAIAPLTITL VREEVIDFSK PFMSLGISIM IKKPQKSKPG VFSFLDPLAY EIWMCIVFAY IGVSVV LFL VSRFSPYEWH TEEFEDGRET QSSESTNEFG IFNSLWFSLG AFMQQGCDIS PRSLSGRIVG GVWWFFTLII ISSYTAN LA AFLTVERMVS PIESAEDLSK QTEIAYGTLD SGSTKEFFRR SKIAVFDKMW TYMRSAEPSV FVRTTAEGVA RVRKSKGK Y AYLLESTMNE YIEQRKPCDT MKVGGNLDSK GYDIATPKGS SLGTPVNLAV LKLSEQGVLD KLKNKWWYDK GECGAKDSG SKEKTSALSL SNVAGVFYIL VGGLGLAMLV ALIEFCYKSR AEAKRMKVAK NPQNINPSSS QNSQNFATDY KDDDDKEGYN VYGIESVKI

UniProtKB: Glutamate receptor 2

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分子 #4: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-アセチル-β-D-グルコサミン

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度10 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度式名称
150.0 mMNaClsodium chloride
20.0 mMTris
0.03 %GDN

詳細: Tris adjusted to pH 8 using HCl
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: COPPER / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY ARRAY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec.
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 21898 / 平均電子線量: 52.8 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.4 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm
試料ステージホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択詳細: Relion Autopick
初期モデルモデルのタイプ: EMDB MAP
EMDB ID:

29386

最終 再構成使用したクラス数: 1 / 想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.69 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4) / 使用した粒子像数: 48399
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 4)
最終 3次元分類クラス数: 20 / ソフトウェア - 名称: RELION
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

初期モデル
PDB IDChain

8fqf

source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

8fqg

source_name: PDB, initial_model_type: experimental model
精密化空間: REAL
得られたモデル

PDB-9b69:
GluA2 flip Q in complex with TARPgamma2 at pH8, class12, structure of NTD

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万見について

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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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万見 (Yorodumi)

幾万の構造データを、幾万の視点から

  • 万見(Yorodumi)は、EMDB/PDB/SASBDBなどの構造データを閲覧するためのページです。
  • EM Navigatorの詳細ページの後継、Omokage検索のフロントエンドも兼ねています。

関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 3つのデータバンクの比較 / 万見検索 / 2016年8月31日: 新しいEM Navigatorと万見 / 万見文献 / Jmol/JSmol / 機能・相同性情報 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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