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- EMDB-27552: Cryo-EM structure of human Glycine Receptor alpha1-beta heteromer... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-27552
タイトルCryo-EM structure of human Glycine Receptor alpha1-beta heteromer, glycine-bound state 2(expanded open)
マップデータ
試料
  • 複合体: heteromeric glycine receptor subunit alpha-1 and beta, glycine-bound state 2(expanded-open state)
    • タンパク質・ペプチド: x 2種
  • リガンド: x 9種
キーワードglycine receptor subunit alpha-1 / glycine receptor subunit beta / Green fluorescent protein / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


taurine binding / glycine-gated chloride channel complex / negative regulation of transmission of nerve impulse / Neurotransmitter receptors and postsynaptic signal transmission / acrosome reaction / positive regulation of acrosome reaction / synaptic transmission, glycinergic / gamma-aminobutyric acid receptor clustering / postsynaptic specialization / neuromuscular process controlling posture ...taurine binding / glycine-gated chloride channel complex / negative regulation of transmission of nerve impulse / Neurotransmitter receptors and postsynaptic signal transmission / acrosome reaction / positive regulation of acrosome reaction / synaptic transmission, glycinergic / gamma-aminobutyric acid receptor clustering / postsynaptic specialization / neuromuscular process controlling posture / extracellularly glycine-gated ion channel activity / inhibitory synapse / regulation of respiratory gaseous exchange by nervous system process / righting reflex / extracellularly glycine-gated chloride channel activity / response to alcohol / glycinergic synapse / inhibitory postsynaptic potential / cellular response to ethanol / chloride transport / adult walking behavior / cellular response to zinc ion / neurotransmitter receptor activity / glycine binding / startle response / chloride channel complex / neuronal action potential / neuropeptide signaling pathway / transmembrane transporter complex / GABA-ergic synapse / monoatomic ion transport / chloride transmembrane transport / muscle contraction / ligand-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of presynaptic membrane potential / visual perception / bioluminescence / regulation of membrane potential / generation of precursor metabolites and energy / transmitter-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of postsynaptic membrane potential / cellular response to amino acid stimulus / transmembrane signaling receptor activity / nervous system development / chemical synaptic transmission / perikaryon / postsynaptic membrane / neuron projection / external side of plasma membrane / intracellular membrane-bounded organelle / neuronal cell body / dendrite / synapse / protein-containing complex binding / zinc ion binding / identical protein binding / membrane / plasma membrane / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
: / Glycine receptor beta / : / Glycine receptor alpha1 / Glycine receptor alpha / 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 ...: / Glycine receptor beta / : / Glycine receptor alpha1 / Glycine receptor alpha / 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 / Green fluorescent protein, GFP / Green fluorescent protein-related / Green fluorescent protein / Green fluorescent protein
類似検索 - ドメイン・相同性
Glycine receptor beta / Glycine receptor subunit alpha-1 / Green fluorescent protein / Glycine receptor subunit beta
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.9 Å
データ登録者Liu X / Wang W
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)1R35GM146860 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2023
タイトル: Asymmetric gating of a human hetero-pentameric glycine receptor.
著者: Xiaofen Liu / Weiwei Wang /
要旨: Hetero-pentameric Cys-loop receptors constitute a major type of neurotransmitter receptors that enable signal transmission and processing in the nervous system. Despite intense investigations into ...Hetero-pentameric Cys-loop receptors constitute a major type of neurotransmitter receptors that enable signal transmission and processing in the nervous system. Despite intense investigations into their working mechanism and pharmaceutical potentials, how neurotransmitters activate these receptors remains unclear due to the lack of high-resolution structural information in the activated open state. Here we report near-atomic resolution structures resolved in digitonin consistent with all principle functional states of the human α1β GlyR, which is a major Cys-loop receptor that mediates inhibitory neurotransmission in the central nervous system of adults. Glycine binding induces cooperative and symmetric structural rearrangements in the neurotransmitter-binding extracellular domain but asymmetrical pore dilation in the transmembrane domain. Symmetric response in the extracellular domain is consistent with electrophysiological data showing cooperative glycine activation and contribution from both α1 and β subunits. A set of functionally essential but differentially charged amino acid residues in the transmembrane domain of the α1 and β subunits explains asymmetric activation. These findings provide a foundation for understanding how the gating of the Cys-loop receptor family members diverges to accommodate specific physiological environments.
履歴
登録2022年7月10日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年10月11日-
マップ公開2023年10月11日-
更新2023年11月1日-
現状2023年11月1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_27552.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_27552.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 91.1 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

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明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.83 Å/pix.
x 288 pix.
= 239.04 Å		0.83 Å/pix.
x 288 pix.
= 239.04 Å		0.83 Å/pix.
x 288 pix.
= 239.04 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: 0.83 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: 0.25
最小 - 最大-1.2189459 - 1.9516404
平均 (標準偏差)0.009831102 (±0.07607624)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ288288288
Spacing288288288
セルA=B=C: 239.04 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_27552_half_map_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: #1

ファイルemd_27552_half_map_2.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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試料の構成要素

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全体 : heteromeric glycine receptor subunit alpha-1 and beta, glycine-bo...

全体名称: heteromeric glycine receptor subunit alpha-1 and beta, glycine-bound state 2(expanded-open state)
要素
  • 複合体: heteromeric glycine receptor subunit alpha-1 and beta, glycine-bound state 2(expanded-open state)
    • タンパク質・ペプチド: Glycine receptor subunit alpha-1
    • タンパク質・ペプチド: Glycine receptor subunit beta,Green fluorescent protein,Glycine receptor beta
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
  • リガンド: HEXANE
  • リガンド: HEPTANE
  • リガンド: UNDECANE
  • リガンド: N-OCTANE
  • リガンド: GLYCINE
  • リガンド: nonane
  • リガンド: N-BUTANE
  • リガンド: DECANE

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超分子 #1: heteromeric glycine receptor subunit alpha-1 and beta, glycine-bo...

超分子名称: heteromeric glycine receptor subunit alpha-1 and beta, glycine-bound state 2(expanded-open state)
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 240 KDa

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分子 #1: Glycine receptor subunit alpha-1

分子名称: Glycine receptor subunit alpha-1 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1
詳細: Derived by substitution of M3/M4 loop (residues R316-P381) s by GSSG peptide.
コピー数: 4 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 42.421113 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: ARSAPKPMSP SDFLDKLMGR TSGYDARIRP NFKGPPVNVS CNIFINSFGS IAETTMDYRV NIFLRQQWND PRLAYNEYPD DSLDLDPSM LDSIWKPDLF FANEKGAHFH EITTDNKLLR ISRNGNVLYS IRITLTLACP MDLKNFPMDV QTCIMQLESF G YTMNDLIF ...文字列:
ARSAPKPMSP SDFLDKLMGR TSGYDARIRP NFKGPPVNVS CNIFINSFGS IAETTMDYRV NIFLRQQWND PRLAYNEYPD DSLDLDPSM LDSIWKPDLF FANEKGAHFH EITTDNKLLR ISRNGNVLYS IRITLTLACP MDLKNFPMDV QTCIMQLESF G YTMNDLIF EWQEQGAVQV ADGLTLPQFI LKEEKDLRYC TKHYNTGKFT CIEARFHLER QMGYYLIQMY IPSLLIVILS WI SFWINMD AAPARVGLGI TTVLTMTTQS SGSRASLPKV SYVKAIDIWM AVCLLFVFSA LLEYAAVNFV SRQHKELLGS SGE EMRKLF IQRAKKIDKI SRIGFPMAFL IFNMFYWIIY KIVRREDVHN Q

UniProtKB: Glycine receptor subunit alpha-1

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分子 #2: Glycine receptor subunit beta,Green fluorescent protein,Glycine r...

分子名称: Glycine receptor subunit beta,Green fluorescent protein,Glycine receptor beta
タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 76.584531 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: KSSKKGKGKK KQYLCPSQQS AEDLARVPAN STSNILNRLL VSYDPRIRPN FKGIPVDVVV NIFINSFGSI QETTMDYRVN IFLRQKWND PRLKLPSDFR GSDALTVDPT MYKCLWKPDL FFANEKSANF HDVTQENILL FIFRDGDVLV SMRLSITLSC P LDLTLFPM ...文字列:
KSSKKGKGKK KQYLCPSQQS AEDLARVPAN STSNILNRLL VSYDPRIRPN FKGIPVDVVV NIFINSFGSI QETTMDYRVN IFLRQKWND PRLKLPSDFR GSDALTVDPT MYKCLWKPDL FFANEKSANF HDVTQENILL FIFRDGDVLV SMRLSITLSC P LDLTLFPM DTQRCKMQLE SFGYTTDDLR FIWQSGDPVQ LEKIALPQFD IKKEDIEYGN CTKYYKGTGY YTCVEVIFTL RR QVGFYMM GVYAPTLLIV VLSWLSFWIN PDASAARVPL GIFSVLSLAS ECTTLAAELP KVSYVKALDV WLIACLLFGF ASL VEYAVV QVMLNGGSSA AAVSKGEELF TGVVPILVEL DGDVNGHKFS VSGEGEGDAT YGKLTLKFIC TTGKLPVPWP TLVT TFSYG VQCFSRYPDH MKQHDFFKSA MPEGYVQERT IFFKDDGNYK TRAEVKFEGD TLVNRIELKG IDFKEDGNIL GHKLE YNYN SHNVYIMADK QKNGIKVNFK IRHNIEDGSV QLADHYQQNT PIGDGPVLLP DNHYLSTQSA LSKDPNEKRD HMVLLE FVT AAGITHGMDE LYKSGSGSGV GETRCKKVCT SKSDLRSNDF SIVGSLPRDF ELSNYDCYGK PIEVNNGLGK SQAKNNK KP PPAKPVIPTA AKRIDLYARA LFPFCFLFFN VIYWSIYL

UniProtKB: Glycine receptor subunit beta, Green fluorescent protein, Glycine receptor beta

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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: 5 / 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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分子 #4: HEXANE

分子名称: HEXANE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 10 / 式: HEX
分子量理論値: 86.175 Da
Chemical component information

ChemComp-HEX:
HEXANE / ヘキサン

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分子 #5: HEPTANE

分子名称: HEPTANE / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 9 / 式: HP6
分子量理論値: 100.202 Da
Chemical component information

ChemComp-HP6:
HEPTANE / ヘプタン-1,1,1-トリイルラジカル

+
分子 #6: UNDECANE

分子名称: UNDECANE / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 3 / 式: UND
分子量理論値: 156.308 Da
Chemical component information

ChemComp-UND:
UNDECANE / ウンデカン

+
分子 #7: N-OCTANE

分子名称: N-OCTANE / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 7 / 式: OCT
分子量理論値: 114.229 Da
Chemical component information

ChemComp-OCT:
N-OCTANE / オクタン

+
分子 #8: GLYCINE

分子名称: GLYCINE / タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 3 / 式: GLY
分子量理論値: 75.067 Da
Chemical component information

ChemComp-GLY:
GLYCINE / グリシン

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分子 #9: nonane

分子名称: nonane / タイプ: ligand / ID: 9 / コピー数: 2 / 式: DD9
分子量理論値: 128.255 Da
Chemical component information

ChemComp-DD9:
nonane / ノナン

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分子 #10: N-BUTANE

分子名称: N-BUTANE / タイプ: ligand / ID: 10 / コピー数: 3 / 式: NBU
分子量理論値: 58.122 Da
Chemical component information

ChemComp-NBU:
N-BUTANE / ブタン

+
分子 #11: DECANE

分子名称: DECANE / タイプ: ligand / ID: 11 / コピー数: 1 / 式: D10
分子量理論値: 142.282 Da
Chemical component information

ChemComp-D10:
DECANE / デカン

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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6 mg/mL
緩衝液pH: 8
構成要素:
濃度式名称
200.0 mMNaClsodium chloride
20.0 mMTris-HClTris-HCl
0.06 % w/vdigitonindigitonin
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 支持フィルム - 材質: GOLD / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 %

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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 K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 69.6 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）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm
試料ステージ試料ホルダーモデル: GATAN LIQUID NITROGEN / 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: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

7mly

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: 3.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 24487
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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原子モデル構築 1

初期モデルPDB ID:

7mly


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL
得られたモデル

PDB-8dn2:
Cryo-EM structure of human Glycine Receptor alpha1-beta heteromer, glycine-bound state 2(expanded open)

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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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