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基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-8922 | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of the benzodiazepine-sensitive alpha1-beta1-gamma2 heterotrimeric GABAA receptor in complex with GABA | |||||||||
![]() | Benzodiazepine-sensitive alpha1-beta1-gamma2 heterotrimeric GABAA receptor in complex with GABA | |||||||||
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![]() | Neurotransmission / GABA Receptors / GABA / Cys Loop Receptors / Ion Channel / MEMBRANE PROTEIN | |||||||||
機能・相同性 | ![]() regulation of presynaptic membrane potential / GABA receptor activation / diazepam binding / inhibitory extracellular ligand-gated monoatomic ion channel activity / G protein-coupled neurotransmitter receptor activity involved in regulation of presynaptic membrane potential / chemical synaptic transmission, postsynaptic / benzodiazepine receptor activity / inhibitory synapse / GABA receptor complex / organic cyclic compound binding ...regulation of presynaptic membrane potential / GABA receptor activation / diazepam binding / inhibitory extracellular ligand-gated monoatomic ion channel activity / G protein-coupled neurotransmitter receptor activity involved in regulation of presynaptic membrane potential / chemical synaptic transmission, postsynaptic / benzodiazepine receptor activity / inhibitory synapse / GABA receptor complex / organic cyclic compound binding / cellular response to histamine / response to auditory stimulus / monoatomic anion channel activity / GABA-A receptor activity / GABA-gated chloride ion channel activity / GABA-A receptor complex / GABA receptor binding / inhibitory synapse assembly / synaptic transmission, GABAergic / gamma-aminobutyric acid signaling pathway / postsynaptic specialization membrane / chloride transport / ovulation cycle / neurotransmitter receptor activity / adult behavior / chloride channel activity / central nervous system neuron development / chloride channel complex / ligand-gated monoatomic ion channel activity / transmembrane transporter complex / GABA-ergic synapse / regulation of postsynaptic membrane potential / monoatomic ion transport / presynaptic active zone membrane / monoatomic ion transmembrane transport / chloride transmembrane transport / dendrite membrane / ligand-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of presynaptic membrane potential / post-embryonic development / response to progesterone / transmitter-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of postsynaptic membrane potential / cytoplasmic vesicle membrane / Schaffer collateral - CA1 synapse / response to toxic substance / nuclear envelope / chemical synaptic transmission / postsynapse / receptor complex / neuron projection / G protein-coupled receptor signaling pathway / axon / glutamatergic synapse / synapse / dendrite / plasma membrane 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | ![]() ![]() | |||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.8 Å | |||||||||
![]() | Phulera S / Zhu H | |||||||||
資金援助 | ![]()
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![]() | ![]() タイトル: Cryo-EM structure of the benzodiazepine-sensitive α1β1γ2S tri-heteromeric GABA receptor in complex with GABA. 著者: Swastik Phulera / Hongtao Zhu / Jie Yu / Derek P Claxton / Nate Yoder / Craig Yoshioka / Eric Gouaux / ![]() 要旨: Fast inhibitory neurotransmission in the mammalian nervous system is largely mediated by GABA receptors, chloride-selective members of the superfamily of pentameric Cys-loop receptors. Native GABA ...Fast inhibitory neurotransmission in the mammalian nervous system is largely mediated by GABA receptors, chloride-selective members of the superfamily of pentameric Cys-loop receptors. Native GABA receptors are heteromeric assemblies sensitive to many important drugs, from sedatives to anesthetics and anticonvulsant agents, with mutant forms of GABA receptors implicated in multiple neurological diseases. Despite the profound importance of heteromeric GABA receptors in neuroscience and medicine, they have proven recalcitrant to structure determination. Here we present the structure of a tri-heteromeric α1β1γ2S GABA receptor in complex with GABA, determined by single particle cryo-EM at 3.1-3.8 Å resolution, elucidating molecular principles of receptor assembly and agonist binding. Remarkable N-linked glycosylation on the α1 subunit occludes the extracellular vestibule of the ion channel and is poised to modulate receptor assembly and perhaps ion channel gating. Our work provides a pathway to structural studies of heteromeric GABA receptors and a framework for rational design of novel therapeutic agents. | |||||||||
履歴 |
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構造の表示
ムービー |
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構造ビューア | EMマップ: ![]() ![]() ![]() |
添付画像 |
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ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | ![]() | 25.9 MB | ![]() | |
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ヘッダ (付随情報) | ![]() ![]() | 17 KB 17 KB | 表示 表示 | ![]() |
画像 | ![]() | 41.8 KB | ||
Filedesc metadata | ![]() | 6.9 KB | ||
アーカイブディレクトリ | ![]() ![]() | HTTPS FTP |
-関連構造データ
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リンク
EMDBのページ | ![]() ![]() |
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「今月の分子」の関連する項目 |
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マップ
ファイル | ![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | Benzodiazepine-sensitive alpha1-beta1-gamma2 heterotrimeric GABAA receptor in complex with GABA | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.298 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
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試料の構成要素
-全体 : Triheteromeric alpha1-beta1-gamma2 GABAA receptor
全体 | 名称: Triheteromeric alpha1-beta1-gamma2 GABAA receptor |
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要素 |
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-超分子 #1: Triheteromeric alpha1-beta1-gamma2 GABAA receptor
超分子 | 名称: Triheteromeric alpha1-beta1-gamma2 GABAA receptor / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3 / 詳細: In complex with alpha1 specific Fab |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
-分子 #1: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-2
分子 | 名称: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 56.894949 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() |
配列 | 文字列: MSSPNTWSTG STVYSPVFSQ KMTLWILLLL SLYPGFTSQK SDDDYEDYAS NKTWVLTPKV PEGDVTVILN NLLEGYDNKL RPDIGVKPT LIHTDMYVNS IGPVNAINME YTIDIFFAQT WYDRRLKFNS TIKVLRLNSN MVGKIWIPDT FFRNSKKADA H WITTPNRM ...文字列: MSSPNTWSTG STVYSPVFSQ KMTLWILLLL SLYPGFTSQK SDDDYEDYAS NKTWVLTPKV PEGDVTVILN NLLEGYDNKL RPDIGVKPT LIHTDMYVNS IGPVNAINME YTIDIFFAQT WYDRRLKFNS TIKVLRLNSN MVGKIWIPDT FFRNSKKADA H WITTPNRM LRIWNDGRVL YTLRLTIDAE CQLQLHNFPM DEHSCPLEFS SYGYPREEIV YQWKRSSVEV GDTRSWRLYQ FS FVGLRNT TEVVKTTSGD YVVMSVYFDL SRRMGYFTIQ TYIPCTLIVV LSWVSFWINK DAVPARTSLG ITTVLTMTTL STI ARKSLP KVSYVTAMDL FVSVCFIFVF SALVEYGTLH YFVSNRKPSK DKDKKKKNPA PTIDIRPRSA TIQMNNATHL QERD EEYGY ECLDGKDCAS FFCCFEDCRT GAWRHGRIHI RIAKMDSYAR IFFPTAFCLF NLVYWVSYLY LLVPRGSRHH HHHHH HTET SQVAPA UniProtKB: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-2 |
-分子 #2: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1,Gamma-aminobutyr...
分子 | 名称: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1,Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1 タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 46.267105 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() |
配列 | 文字列: MKKSRGLSDY LWAWTLILST LSGRSYGQPS QDELKDNTTV FTRILDRLLD GYDNRLRPGL GERVTEVKTD IFVTSFGPVS DHDMEYTID VFFRQSWKDE RLKFKGPMTV LRLNNLMASK IWTPDTFFHN GKKSVAHNMT MPNKLLRITE DGTLLYTMRL T VRAECPMH ...文字列: MKKSRGLSDY LWAWTLILST LSGRSYGQPS QDELKDNTTV FTRILDRLLD GYDNRLRPGL GERVTEVKTD IFVTSFGPVS DHDMEYTID VFFRQSWKDE RLKFKGPMTV LRLNNLMASK IWTPDTFFHN GKKSVAHNMT MPNKLLRITE DGTLLYTMRL T VRAECPMH LEDFPMDAHA CPLKFGSYAY TRAEVVYEWT REPARSVVVA EDGSRLNQYD LLGQTVDSGI VQSSTGEYVV MT THFHLKR KIGYFVIQTY LPCIMTVILS QVSFWLNRES VPARTVFGVT TVLTMTTLSI SARNSLPKVA YATAMDWFIA VCY AFVFSA LIEFATVNYF TKRGTKKTFN SVSKIDRLSR IAFPLLFGIF NLVYWATYLN REPQLKAPTP HQLVPRGSHH HHHH HH UniProtKB: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1, Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1 |
-分子 #3: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-1,Gamma-aminobutyri...
分子 | 名称: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-1,Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-1 タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: ![]() ![]() |
分子量 | 理論値: 44.333012 KDa |
組換発現 | 生物種: ![]() |
配列 | 文字列: MWTVQNRESL GLLSFPVMVA MVCCAHSSNE PSNMSYVKET VDRLLKGYDI RLRPDFGGPP VDVGMRIDVA SIDMVSEVNM DYTLTMYFQ QSWKDKRLSY SGIPLNLTLD NRVADQLWVP DTYFLNDKKS FVHGVTVKNR MIRLHPDGTV LYGLRITTTA A CMMDLRRY ...文字列: MWTVQNRESL GLLSFPVMVA MVCCAHSSNE PSNMSYVKET VDRLLKGYDI RLRPDFGGPP VDVGMRIDVA SIDMVSEVNM DYTLTMYFQ QSWKDKRLSY SGIPLNLTLD NRVADQLWVP DTYFLNDKKS FVHGVTVKNR MIRLHPDGTV LYGLRITTTA A CMMDLRRY PLDEQNCTLE IESYGYTTDD IEFYWNGGEG AVTGVNKIEL PQFSIVDYKM VSKKVEFTTG AYPRLSLSFR LK RNIGYFI LQTYMPSTLI TILSWVSFWI NYDASAARVA LGITTVLTMT TISTHLRETL PKIPYVKAID IYLMGCFVFV FLA LLEYAF VNYIFFGGTI PDLTDVNSID KWSRMFFPIT FSLFNVVYWL YYVHLVPRGS HHHHHHHH UniProtKB: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-1, Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-1 |
-分子 #8: GAMMA-AMINO-BUTANOIC ACID
分子 | 名称: GAMMA-AMINO-BUTANOIC ACID / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 3 / 式: ABU |
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分子量 | 理論値: 103.12 Da |
Chemical component information | ![]() ChemComp-ABU: |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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![]() | 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 | 0.15 mg/mL | |||||||||||||||
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緩衝液 | pH: 7.3 構成要素:
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グリッド | モデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 200 / 支持フィルム - 材質: GRAPHENE OXIDE / 支持フィルム - トポロジー: CONTINUOUS | |||||||||||||||
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / 装置: FEI VITROBOT MARK IV |
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電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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撮影 | フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON III (4k x 4k) 検出モード: COUNTING / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 1391 / 平均露光時間: 40.0 sec. / 平均電子線量: 37.0 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: ![]() |
電子光学系 | 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス(公称値): -2.5 µm / 最小 デフォーカス(公称値): -1.2 µm / 倍率(公称値): 120000 |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER 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
初期モデル | モデルのタイプ: OTHER / 詳細: cryoSPARC was used to generate the initial model |
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最終 再構成 | 想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.1) / 使用した粒子像数: 49417 |
初期 角度割当 | タイプ: OTHER / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 詳細: Stochastic Gradient Descent |
最終 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 2.1) |
-原子モデル構築 1
精密化 | 空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 当てはまり具合の基準: 0.74 |
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得られたモデル | ![]() PDB-6dw0: |