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- PDB-8dd2: Human GABAA receptor alpha1-beta2-gamma2 subtype in complex with ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8dd2
タイトルHuman GABAA receptor alpha1-beta2-gamma2 subtype in complex with GABA plus Zolpidem
要素
  • (Gamma-aminobutyric acid receptor subunit ...) x 3
  • IgG2b Fab Heavy Chain
  • Kappa Fab Light Chain
キーワードMEMBRANE PROTEIN/IMMUNE SYSTEM / GABAA receptor / Zolpidem / MEMBRANE PROTEIN-IMMUNE SYSTEM complex
機能・相同性
機能・相同性情報


benzodiazepine receptor activity / GABA receptor complex / inner ear receptor cell development / cellular response to histamine / GABA receptor activation / GABA-A receptor activity / GABA-gated chloride ion channel activity / GABA-A receptor complex / inhibitory synapse assembly / innervation ...benzodiazepine receptor activity / GABA receptor complex / inner ear receptor cell development / cellular response to histamine / GABA receptor activation / GABA-A receptor activity / GABA-gated chloride ion channel activity / GABA-A receptor complex / inhibitory synapse assembly / innervation / synaptic transmission, GABAergic / gamma-aminobutyric acid signaling pathway / postsynaptic specialization membrane / neurotransmitter receptor activity / chloride channel activity / cochlea development / adult behavior / Signaling by ERBB4 / chloride channel complex / regulation of postsynaptic membrane potential / transmembrane transporter complex / GABA-ergic synapse / chloride transmembrane transport / dendrite membrane / post-embryonic development / transmitter-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of postsynaptic membrane potential / cytoplasmic vesicle membrane / chemical synaptic transmission / postsynaptic membrane / postsynapse / dendritic spine / neuron projection / axon / synapse / extracellular exosome / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Gamma-aminobutyric-acid A receptor, gamma 2 subunit / Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-1/4 / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, alpha 1 subunit / : / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, beta subunit / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, alpha subunit / : / Gamma-aminobutyric acid A receptor/Glycine receptor alpha / Neurotransmitter-gated ion-channel, conserved site / Neurotransmitter-gated ion-channels signature. ...Gamma-aminobutyric-acid A receptor, gamma 2 subunit / Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-1/4 / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, alpha 1 subunit / : / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, beta subunit / Gamma-aminobutyric-acid A receptor, alpha subunit / : / Gamma-aminobutyric acid A receptor/Glycine receptor alpha / Neurotransmitter-gated ion-channel, conserved site / Neurotransmitter-gated ion-channels signature. / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane region / Neurotransmitter-gated ion-channel transmembrane domain superfamily / Neuronal acetylcholine receptor / Neurotransmitter-gated ion-channel / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand-binding domain / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand-binding domain superfamily / Neurotransmitter-gated ion-channel ligand binding domain
類似検索 - ドメイン・相同性
GAMMA-AMINO-BUTANOIC ACID / Zolpidem / Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1 / Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-2 / Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-2
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
Mus musculus (ハツカネズミ)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.9 Å
データ登録者Zhu, S. / Hibbs, R.E.
資金援助 米国, 6件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute on Drug Abuse (NIH/NIDA)DA047325 米国
National Institutes of Health/National Institute on Drug Abuse (NIH/NIDA)DA042072 米国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)NS095899 米国
National Institutes of Health/National Institute on Drug Abuse (NIH/NIDA)DA037492 米国
American Heart Association18POST34030412 米国
Welch FoundationI-1812 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2022
タイトル: Structural and dynamic mechanisms of GABA receptor modulators with opposing activities.
著者: Shaotong Zhu / Akshay Sridhar / Jinfeng Teng / Rebecca J Howard / Erik Lindahl / Ryan E Hibbs /
要旨: γ-Aminobutyric acid type A (GABA) receptors are pentameric ligand-gated ion channels abundant in the central nervous system and are prolific drug targets for treating anxiety, sleep disorders and ...γ-Aminobutyric acid type A (GABA) receptors are pentameric ligand-gated ion channels abundant in the central nervous system and are prolific drug targets for treating anxiety, sleep disorders and epilepsy. Diverse small molecules exert a spectrum of effects on γ-aminobutyric acid type A (GABA) receptors by acting at the classical benzodiazepine site. They can potentiate the response to GABA, attenuate channel activity, or counteract modulation by other ligands. Structural mechanisms underlying the actions of these drugs are not fully understood. Here we present two high-resolution structures of GABA receptors in complex with zolpidem, a positive allosteric modulator and heavily prescribed hypnotic, and DMCM, a negative allosteric modulator with convulsant and anxiogenic properties. These two drugs share the extracellular benzodiazepine site at the α/γ subunit interface and two transmembrane sites at β/α interfaces. Structural analyses reveal a basis for the subtype selectivity of zolpidem that underlies its clinical success. Molecular dynamics simulations provide insight into how DMCM switches from a negative to a positive modulator as a function of binding site occupancy. Together, these findings expand our understanding of how GABA receptor allosteric modulators acting through a common site can have diverging activities.
履歴
登録2022年6月17日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02022年8月17日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 2.02023年11月15日Group: Advisory / Atomic model / Data collection
カテゴリ: atom_site / chem_comp_atom ...atom_site / chem_comp_atom / chem_comp_bond / pdbx_validate_close_contact
Item: _atom_site.auth_atom_id / _atom_site.label_atom_id / _pdbx_validate_close_contact.auth_atom_id_2

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構造の表示

構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-2
B: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1
C: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-2
D: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1
E: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-2
I: Kappa Fab Light Chain
J: IgG2b Fab Heavy Chain
L: Kappa Fab Light Chain
K: IgG2b Fab Heavy Chain
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)365,52621
ポリマ－360,0509
非ポリマー5,47612
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

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Gamma-aminobutyric acid receptor subunit ... , 3種, 5分子 ACBDE

#1: タンパク質 Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-2 / GABA(A) receptor subunit beta-2


分子量: 41810.086 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: GABRB2 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P47870
#2: タンパク質 Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1 / GABA(A) receptor subunit alpha-1


分子量: 41061.211 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: GABRA1 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P14867
#3: タンパク質 Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-2 / GABA(A) receptor subunit gamma-2


分子量: 47673.109 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: GABRG2 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P18507

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抗体 , 2種, 4分子 ILJK

#4: 抗体 Kappa Fab Light Chain


分子量: 23505.943 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Mus musculus (ハツカネズミ) / 発現宿主: Mus musculus (ハツカネズミ)
#5: 抗体 IgG2b Fab Heavy Chain


分子量: 49811.043 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Mus musculus (ハツカネズミ) / 発現宿主: Mus musculus (ハツカネズミ)

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糖 , 4種, 7分子

#6: 多糖 beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta- ...beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 586.542 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DManpb1-4DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-ROHGlycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/2,3,2/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O][a1122h-1b_1-5]/1-1-2/a4-b1_b4-c1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[][D-1-deoxy-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-Manp]{}}}LINUCSPDB-CARE
#7: 多糖 alpha-D-mannopyranose-(1-2)-alpha-D-mannopyranose-(1-2)-alpha-D-mannopyranose-(1-3)-[alpha-D- ...alpha-D-mannopyranose-(1-2)-alpha-D-mannopyranose-(1-2)-alpha-D-mannopyranose-(1-3)-[alpha-D-mannopyranose-(1-2)-alpha-D-mannopyranose-(1-6)-[alpha-D-mannopyranose-(1-3)]alpha-D-mannopyranose-(1-6)]beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 1721.527 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成
記述子タイププログラム
DManpa1-2DManpa1-2DManpa1-3[DManpa1-2DManpa1-6[DManpa1-3]DManpa1-6]DManpb1-4DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-ROHGlycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/3,10,9/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O][a1122h-1b_1-5][a1122h-1a_1-5]/1-1-2-3-3-3-3-3-3-3/a4-b1_b4-c1_c3-d1_c6-g1_d2-e1_e2-f1_g3-h1_g6-i1_i2-j1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[][D-1-deoxy-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-Manp]{[(3+1)][a-D-Manp]{[(2+1)][a-D-Manp]{[(2+1)][a-D-Manp]{}}}[(6+1)][a-D-Manp]{[(3+1)][a-D-Manp]{}[(6+1)][a-D-Manp]{[(2+1)][a-D-Manp]{}}}}}}LINUCSPDB-CARE
#8: 多糖 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 424.401 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
記述子タイププログラム
DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-ROHGlycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/1,2,1/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O]/1-1/a4-b1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[][D-1-deoxy-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{}}LINUCSPDB-CARE
#9: 糖 ChemComp-NAG / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-acetyl-beta-D-glucosamine / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-glucose / N-ACETYL-D-GLUCOSAMINE / N-アセチル-β-D-グルコサミン


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 式: C8H15NO6
識別子タイププログラム
DGlcpNAcbCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
N-acetyl-b-D-glucopyranosamineCOMMON NAMEGMML 1.0
b-D-GlcpNAcIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
GlcNAcSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0

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非ポリマー , 2種, 5分子

#10: 化合物 ChemComp-R5R / Zolpidem / ゾルピデム


分子量: 307.390 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 式: C19H21N3O / コメント: 薬剤*YM
#11: 化合物 ChemComp-ABU / GAMMA-AMINO-BUTANOIC ACID / GAMMA(AMINO)-BUTYRIC ACID / GABA


分子量: 103.120 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C4H9NO2

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: Human GABAA receptor alpha1-beta2-gamma2 subtype in complex with GABA plus zolpidem
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#5 / 由来: MULTIPLE SOURCES
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト)
緩衝液pH: 7.4
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120.0 mMTrisC4H11NO31
2150.0 mMsodium chlorideNaCI1
試料濃度: 6.5 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 K / 詳細: 3.5 second blot

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 55.7 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 実像数: 14621
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Quantum LS

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解析

EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
4GctfCTF補正
10RELION初期オイラー角割当
11RELION最終オイラー角割当
13RELION３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 2.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 413941 / アルゴリズム: BACK PROJECTION / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT

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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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