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- EMDB-9147: Diheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A in the '1-Knuckle' confo... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-9147
タイトルDiheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A in the '1-Knuckle' conformation, in complex with glycine and glutamate, in the presence of 1 micromolar zinc chloride, and at pH 6.1
マップデータGluN1/GluN2A diheteromeric NMDAR, at pH 6.1, in 1 micromolar zinc, in the 1-knuckle conformation
試料
  • 複合体: Diheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A in the '1-Knuckle' conformation, in complex with glycine and glutamate, in the presence of 1 micromolar zinc chloride, and at pH 6.1
    • タンパク質・ペプチド: Glutamate receptor ionotropic, NMDA 1
    • タンパク質・ペプチド: Glutamate receptor ionotropic, NMDA 2A
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
機能・相同性
機能・相同性情報


neurotransmitter receptor transport, plasma membrane to endosome / regulation of response to alcohol / response to ammonium ion / receptor recycling / response to hydrogen sulfide / positive regulation of inhibitory postsynaptic potential / directional locomotion / response to environmental enrichment / regulation of ARF protein signal transduction / pons maturation ...neurotransmitter receptor transport, plasma membrane to endosome / regulation of response to alcohol / response to ammonium ion / receptor recycling / response to hydrogen sulfide / positive regulation of inhibitory postsynaptic potential / directional locomotion / response to environmental enrichment / regulation of ARF protein signal transduction / pons maturation / response to methylmercury / response to other organism / positive regulation of Schwann cell migration / regulation of cell communication / EPHB-mediated forward signaling / Assembly and cell surface presentation of NMDA receptors / serotonin metabolic process / response to carbohydrate / olfactory learning / dendritic branch / cellular response to dsRNA / conditioned taste aversion / cellular response to lipid / regulation of respiratory gaseous exchange / cellular response to magnesium ion / protein localization to postsynaptic membrane / conditioned place preference / propylene metabolic process / response to glycine / sleep / locomotion / dendritic spine organization / response to manganese ion / regulation of monoatomic cation transmembrane transport / voltage-gated monoatomic cation channel activity / Synaptic adhesion-like molecules / NMDA glutamate receptor activity / regulation of NMDA receptor activity / RAF/MAP kinase cascade / parallel fiber to Purkinje cell synapse / NMDA selective glutamate receptor complex / response to morphine / cellular response to zinc ion / calcium ion transmembrane import into cytosol / glutamate binding / glutamate receptor signaling pathway / neuromuscular process / protein heterotetramerization / regulation of synapse assembly / positive regulation of calcium ion transport into cytosol / positive regulation of reactive oxygen species biosynthetic process / glycine binding / male mating behavior / regulation of axonogenesis / regulation of dendrite morphogenesis / spinal cord development / action potential / suckling behavior / startle response / response to amine / dopamine metabolic process / monoatomic cation transmembrane transport / regulation of neuronal synaptic plasticity / response to lithium ion / modulation of excitatory postsynaptic potential / associative learning / monoatomic cation transport / social behavior / excitatory synapse / ligand-gated monoatomic ion channel activity / regulation of postsynaptic membrane potential / positive regulation of excitatory postsynaptic potential / cellular response to glycine / positive regulation of dendritic spine maintenance / postsynaptic density, intracellular component / response to light stimulus / positive regulation of protein targeting to membrane / multicellular organismal response to stress / neuron development / Unblocking of NMDA receptors, glutamate binding and activation / cellular response to manganese ion / phosphatase binding / glutamate receptor binding / long-term memory / regulation of neuron apoptotic process / prepulse inhibition / monoatomic cation channel activity / calcium ion homeostasis / glutamate-gated receptor activity / synaptic cleft / cell adhesion molecule binding / response to fungicide / glutamate-gated calcium ion channel activity / presynaptic active zone membrane / dendrite membrane / ligand-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of presynaptic membrane potential / sensory perception of pain / response to amphetamine / ionotropic glutamate receptor signaling pathway / hippocampal mossy fiber to CA3 synapse
類似検索 - 分子機能
Glutamate [NMDA] receptor, epsilon subunit, C-terminal / N-methyl D-aspartate receptor 2B3 C-terminus / : / : / 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 / : ...Glutamate [NMDA] receptor, epsilon subunit, C-terminal / N-methyl D-aspartate receptor 2B3 C-terminus / : / : / 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 ionotropic, NMDA 1 / Glutamate receptor ionotropic, NMDA 2A
類似検索 - 構成要素
生物種Rattus norvegicus (ドブネズミ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 5.97 Å
データ登録者Jalali-Yazdi F / Chowdhury S / Yoshioka C / Gouaux E
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)R01NS038631 米国
National Institutes of Health/National Institute of Mental Health (NIH/NIMH)1F32MH115595 米国
引用ジャーナル: Cell / 年: 2018
タイトル: Mechanisms for Zinc and Proton Inhibition of the GluN1/GluN2A NMDA Receptor.
著者: Farzad Jalali-Yazdi / Sandipan Chowdhury / Craig Yoshioka / Eric Gouaux /
要旨: N-methyl-D-aspartate receptors (NMDARs) play essential roles in memory formation, neuronal plasticity, and brain development, with their dysfunction linked to a range of disorders from ischemia to ...N-methyl-D-aspartate receptors (NMDARs) play essential roles in memory formation, neuronal plasticity, and brain development, with their dysfunction linked to a range of disorders from ischemia to schizophrenia. Zinc and pH are physiological allosteric modulators of NMDARs, with GluN2A-containing receptors inhibited by nanomolar concentrations of divalent zinc and by excursions to low pH. Despite the widespread importance of zinc and proton modulation of NMDARs, the molecular mechanism by which these ions modulate receptor activity has proven elusive. Here, we use cryoelectron microscopy to elucidate the structure of the GluN1/GluN2A NMDAR in a large ensemble of conformations under a range of physiologically relevant zinc and proton concentrations. We show how zinc binding to the amino terminal domain elicits structural changes that are transduced though the ligand-binding domain and result in constriction of the ion channel gate.
履歴
登録2018年9月29日-
ヘッダ(付随情報) 公開2018年10月24日-
マップ公開2018年11月28日-
更新2020年7月29日-
現状2020年7月29日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 3.9
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（高さに従い着色）
  • 表面レベル: 3.9
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6mm9
  • 表面レベル: 3.9
  • UCSF Chimeraによる作画
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ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_9147.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_9147.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 27 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈GluN1/GluN2A diheteromeric NMDAR, at pH 6.1, in 1 micromolar zinc, in the 1-knuckle conformation
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.)
1.71 Å/pix.
x 192 pix.
= 328.32 Å		1.71 Å/pix.
x 192 pix.
= 328.32 Å		1.71 Å/pix.
x 192 pix.
= 328.32 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: 1.71 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: 3.9 / ムービー #1: 3.9
最小 - 最大-12.195869 - 21.940762
平均 (標準偏差)-0.00000000001 (±1)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ192192192
Spacing192192192
セルA=B=C: 328.32 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.711.711.71
M x/y/z192192192
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z328.320328.320328.320
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-64-64-64
NX/NY/NZ128128128
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS192192192
D min/max/mean-12.19621.941-0.000

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_9147_msk_1.map
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: half-map for resolution estimation

ファイルemd_9147_half_map_1.map
注釈half-map for resolution estimation
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: half-map for resolution estimation

ファイルemd_9147_half_map_2.map
注釈half-map for resolution estimation
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 : Diheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A in the '1-Knuckle' confo...

全体名称: Diheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A in the '1-Knuckle' conformation, in complex with glycine and glutamate, in the presence of 1 micromolar zinc chloride, and at pH 6.1
要素
  • 複合体: Diheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A in the '1-Knuckle' conformation, in complex with glycine and glutamate, in the presence of 1 micromolar zinc chloride, and at pH 6.1
    • タンパク質・ペプチド: Glutamate receptor ionotropic, NMDA 1
    • タンパク質・ペプチド: Glutamate receptor ionotropic, NMDA 2A
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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超分子 #1: Diheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A in the '1-Knuckle' confo...

超分子名称: Diheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A in the '1-Knuckle' conformation, in complex with glycine and glutamate, in the presence of 1 micromolar zinc chloride, and at pH 6.1
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
詳細: Sample was heterologously expressed in TSA-201 cells, detergent solubilized, and affinity purified
由来(天然)生物種: Rattus norvegicus (ドブネズミ)
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト) / 組換細胞: TSA-201
分子量理論値: 500 KDa

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分子 #1: Glutamate receptor ionotropic, NMDA 1

分子名称: Glutamate receptor ionotropic, NMDA 1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 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: 94.189781 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MSTMHLLTFA LLFSCSFARA ACDPKIVNIG AVLSTRKHEQ MFREAVNQAN KRHGSWKIQL NATSVTHKPN AIQMALSVCE DLISSQVYA ILVSHPPTPN DHFTPTPVSY TAGFYRIPVL GLTTRMSIYS DKSIHLSFLR TVPPYSHQSS VWFEMMRVYN W NHIILLVS ...文字列:
MSTMHLLTFA LLFSCSFARA ACDPKIVNIG AVLSTRKHEQ MFREAVNQAN KRHGSWKIQL NATSVTHKPN AIQMALSVCE DLISSQVYA ILVSHPPTPN DHFTPTPVSY TAGFYRIPVL GLTTRMSIYS DKSIHLSFLR TVPPYSHQSS VWFEMMRVYN W NHIILLVS DDHEGRAAQK RLETLLEERE SKAEKVLQFD PGTKNVTALL MEARELEARV IILSASEDDA ATVYRAAAML NM TGSGYVW LVGEREISGN ALRYAPDGII GLQLINGKNE SAHISDAVGV VAQAVHELLE KENITDPPRG CVGNTNIWKT GPL FKRVLM SSKYADGVTG RVEFNEDGDR KFANYSIMNL QNRKLVQVGI YNGTHVIPND RKIIWPGGET EKPRGYQMST RLKI VTIHQ EPFVYVKPTM SDGTCKEEFT VNGDPVKKVI CTGPNDTSPG SPRHTVPQCC YGFCIDLLIK LARTMNFTYE VHLVA DGKF GTQERVNNSN KKEWNGMMGE LLSGQADMIV APLTINNERA QYIEFSKPFK YQGLTILVKK EIPRSTLDSF MQPFQS TLW LLVGLSVHVV AVMLYLLDRF SPFGRFKVNS EEEEEDALTL SSAMWFSWGV LLNSGIGEGA PRSFSARILG MVWAGFA MI IVASYTANLA AFLVLDRPEE RITGINDPRL RNPSDKFIYA TVKQSSVDIY FRRQVELSTM YRHMEKHNYE SAAEAIQA V RDNKLHAFIW DSAVLEFEAS QKCDLVTTGE LFFRSGFGIG MRKDSPWKQN VSLSILKSHE NGFMEDLDKT WVRYQECDS RSNAPATLTF ENMAGVFMLV AGGIVAGIFL IFIEIAYK

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分子 #2: Glutamate receptor ionotropic, NMDA 2A

分子名称: Glutamate receptor ionotropic, NMDA 2A / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 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: 93.740352 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MGRLGYWTLL VLPALLVWRD PAQNAAAEKG PPALNIAVLL GHSHDVTERE LRNLWGPEQA TGLPLDVNVV ALLMNRTDPK SLITHVCDL MSGARIHGLV FGDDTDQEAV AQMLDFISSQ TFIPILGIHG GASMIMADKD PTSTFFQFGA SIQQQATVML K IMQDYDWH ...文字列:
MGRLGYWTLL VLPALLVWRD PAQNAAAEKG PPALNIAVLL GHSHDVTERE LRNLWGPEQA TGLPLDVNVV ALLMNRTDPK SLITHVCDL MSGARIHGLV FGDDTDQEAV AQMLDFISSQ TFIPILGIHG GASMIMADKD PTSTFFQFGA SIQQQATVML K IMQDYDWH VFSLVTTIFP GYRDFISFIK TTVDNSFVGW DMQNVITLDT SFEDAKTQVQ LKKIHSSVIL LYCSKDEAVL IL SEARSLG LTGYDFFWIV PSLVSGNTEL IPKEFPSGLI SVSYDDWDYS LEARVRDGLG ILTTAASSML EKFSYIPEAK ASC YGQAEK PETPLHTLHQ FMVNVTWDGK DLSFTEEGYQ VHPRLVVIVL NKDREWEKVG KWENQTLSLR HAVWPRYKSF SDCE PDDNH LSIVTLEEAP FVIVEDIDPL TETCVRNTVP CRKFVKINNS TNEGMNVKKC CKGFCIDILK KLSRTVKFTY DLYLV TNGK HGKKVNNVWN GMIGEVVYQR AVMAVGSLTI NEERSEVVDF SVPFVETGIS VMVSRSNGTV SPSAFLEPFS ASVWVM MFV MLLIVSAIAV FVFEYFSPVG YNRNLAKGKA PHGPSFTIGK AIWLLWGLVF NNSVPVQNPK GTTSKIMVSV WAFFAVI FL ASYTANLAAF MIQEEFVDQV TGLSDKKFQR PHDYSPPFRF GTVPNGSTER NIRNNYPYMH QYMTRFNQRG VEDALVSL K TGKLDAFIYD AAVLNYKAGR DEGCKLVTIG SGYIFATTGY GIALQKGSPW KRQIDLALLQ FVGDGEMEEL ETLWLTGIC HNEKNEVMSS QLDIDNMAGV FYMLAAAMAL SLITFIW

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分子 #3: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 34 / 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4.0 mg/mL
緩衝液pH: 6.1
構成要素:
濃度式名称
150.0 mMNaClSodium Chloride
20.0 mMC6H13NO4SMES
1.0 mg/mLC56H92O29Digitonin
1.0 uMZnCl2Zinc Chloride
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / 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 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 雰囲気: AIR
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 291 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: Sample was blotted for 3 seconds at blot force 1..
詳細This sample was monodisperse

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 BASE (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 2163 / 平均露光時間: 22.0 sec. / 平均電子線量: 52.0 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 / Cs: 2.7 mm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正ソフトウェア - 名称: Gctf
初期モデルモデルのタイプ: NONE
詳細: Cleaned -up particles were used in CryoSPARC for de novo model generation.
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: 5.97 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cisTEM
詳細: After additional rounds of refinement/further classification, the final particle set for each class was exported to cisTEM (Grant et al., 2018). Further refinement in cisTEM was carried out ...詳細: After additional rounds of refinement/further classification, the final particle set for each class was exported to cisTEM (Grant et al., 2018). Further refinement in cisTEM was carried out by masking out the micelle, while keeping the TMD of the receptors for alignment. The area outside of the mask was filtered to 20 A and down-weighted for alignment. For a more accurate and conservative resolution estimate, the cisTEM-generated half-maps were used in RELION to generate the Fourier Shell Coefficient (FSC) curve, and the resolution was calculated at FSC = 0.143 (Scheres and Chen, 2012).
使用した粒子像数: 94934
初期 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT / ソフトウェア - 名称: RELION
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: RELION

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原子モデル構築 1

初期モデル
PDB IDChain

4pe5

chain_id: A, residue_range: 25-830

5tq0

chain_id: B, residue_range: 34-388

5i57

chain_id: A, residue_range: 3-288

5uow

chain_id: B, residue_range: 25-832
精密化プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-6mm9:
Diheteromeric NMDA receptor GluN1/GluN2A in the '1-Knuckle' conformation, in complex with glycine and glutamate, in the presence of 1 micromolar zinc chloride, and at pH 6.1

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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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