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- EMDB-33793: Structure of GluN1b-GluN2D NMDA receptor in complex with agonists... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-33793
タイトルStructure of GluN1b-GluN2D NMDA receptor in complex with agonists glycine and glutamate.
マップデータ
試料
  • 複合体: NMDA receptor with NMDA 1 incorperated with NMDA 2D
    • タンパク質・ペプチド: Isoform 6 of Glutamate receptor ionotropic, NMDA 1
    • タンパク質・ペプチド: Glutamate receptor ionotropic, NMDA 2D
キーワードion channel / cryo-EM structure / glutamate receptor / synaptic protein / ELECTRON TRANSPORT
機能・相同性
機能・相同性情報


excitatory chemical synaptic transmission / regulation of sensory perception of pain / Synaptic adhesion-like molecules / cellular response to L-glutamate / propylene metabolic process / response to glycine / regulation of monoatomic cation transmembrane transport / voltage-gated monoatomic cation channel activity / Assembly and cell surface presentation of NMDA receptors / NMDA glutamate receptor activity ...excitatory chemical synaptic transmission / regulation of sensory perception of pain / Synaptic adhesion-like molecules / cellular response to L-glutamate / propylene metabolic process / response to glycine / regulation of monoatomic cation transmembrane transport / voltage-gated monoatomic cation channel activity / Assembly and cell surface presentation of NMDA receptors / NMDA glutamate receptor activity / Neurexins and neuroligins / NMDA selective glutamate receptor complex / calcium ion transmembrane import into cytosol / glutamate binding / protein heterotetramerization / positive regulation of calcium ion transport into cytosol / positive regulation of reactive oxygen species biosynthetic process / glycine binding / startle response / Negative regulation of NMDA receptor-mediated neuronal transmission / Unblocking of NMDA receptors, glutamate binding and activation / monoatomic cation transmembrane transport / regulation of neuronal synaptic plasticity / monoatomic cation transport / Long-term potentiation / excitatory synapse / ligand-gated monoatomic ion channel activity / positive regulation of excitatory postsynaptic potential / calcium ion homeostasis / glutamate-gated receptor activity / synaptic cleft / glutamate-gated calcium ion channel activity / presynaptic active zone membrane / ligand-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of presynaptic membrane potential / EPHB-mediated forward signaling / Ras activation upon Ca2+ influx through NMDA receptor / ionotropic glutamate receptor signaling pathway / hippocampal mossy fiber to CA3 synapse / positive regulation of synaptic transmission, glutamatergic / regulation of membrane potential / adult locomotory behavior / excitatory postsynaptic potential / synaptic transmission, glutamatergic / synaptic membrane / long-term synaptic potentiation / transmitter-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of postsynaptic membrane potential / postsynaptic density membrane / brain development / visual learning / regulation of synaptic plasticity / terminal bouton / synaptic vesicle / signaling receptor activity / amyloid-beta binding / RAF/MAP kinase cascade / chemical synaptic transmission / postsynaptic membrane / response to ethanol / dendritic spine / postsynaptic density / calmodulin binding / neuron projection / glutamatergic synapse / dendrite / calcium ion binding / synapse / endoplasmic reticulum membrane / protein-containing complex binding / cell surface / positive regulation of transcription by RNA polymerase II / plasma membrane / cytoplasm
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. ...: / : / 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 2D / Glutamate receptor ionotropic, NMDA 1
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: 5.1 Å
データ登録者Zhang JL / Zhu SJ / Zhang M
資金援助 中国, 5件
OrganizationGrant number国
STI2030-Major Project2022ZD0212700 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32221003 中国
Lingang LaboratoryLG 202106-02 中国
Strategic Priority Research Program of Chinese Academy of ScienceXDBS01020000 中国
Shanghai Municipal Science and Technology Major Project2018SHZDZX05 中国
引用ジャーナル: Nat Struct Mol Biol / 年: 2023
タイトル: Distinct structure and gating mechanism in diverse NMDA receptors with GluN2C and GluN2D subunits.
著者: Jilin Zhang / Ming Zhang / Qinrui Wang / Han Wen / Zheyi Liu / Fangjun Wang / Yuhang Wang / Fenyong Yao / Nan Song / Zengwei Kou / Yang Li / Fei Guo / Shujia Zhu /
要旨: N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptors are heterotetramers comprising two GluN1 and two alternate GluN2 (N2A-N2D) subunits. Here we report full-length cryo-EM structures of the human N1-N2D di- ...N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptors are heterotetramers comprising two GluN1 and two alternate GluN2 (N2A-N2D) subunits. Here we report full-length cryo-EM structures of the human N1-N2D di-heterotetramer (di-receptor), rat N1-N2C di-receptor and N1-N2A-N2C tri-heterotetramer (tri-receptor) at a best resolution of 3.0 Å. The bilobate N-terminal domain (NTD) in N2D intrinsically adopts a closed conformation, leading to a compact NTD tetramer in the N1-N2D receptor. Additionally, crosslinking the ligand-binding domain (LBD) of two N1 protomers significantly elevated the channel open probability (Po) in N1-N2D di-receptors. Surprisingly, the N1-N2C di-receptor adopted both symmetric (minor) and asymmetric (major) conformations, the latter further locked by an allosteric potentiator, PYD-106, binding to a pocket between the NTD and LBD in only one N2C protomer. Finally, the N2A and N2C subunits in the N1-N2A-N2C tri-receptor display a conformation close to one protomer in the N1-N2A and N1-N2C di-receptors, respectively. These findings provide a comprehensive structural understanding of diverse function in major NMDA receptor subtypes.
履歴
登録2022年7月8日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年3月29日-
マップ公開2023年3月29日-
更新2024年10月30日-
現状2024年10月30日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_33793.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_33793.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 83.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
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.)
0.83 Å/pix.
x 280 pix.
= 232.4 Å		0.83 Å/pix.
x 280 pix.
= 232.4 Å		0.83 Å/pix.
x 280 pix.
= 232.4 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: 0.0066
最小 - 最大-0.010538203 - 0.024675913
平均 (標準偏差)0.00028409334 (±0.001405169)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ280280280
Spacing280280280
セルA=B=C: 232.4 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_33793_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: #1

ファイルemd_33793_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: #2

ファイルemd_33793_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 : NMDA receptor with NMDA 1 incorperated with NMDA 2D

全体名称: NMDA receptor with NMDA 1 incorperated with NMDA 2D
要素
  • 複合体: NMDA receptor with NMDA 1 incorperated with NMDA 2D
    • タンパク質・ペプチド: Isoform 6 of Glutamate receptor ionotropic, NMDA 1
    • タンパク質・ペプチド: Glutamate receptor ionotropic, NMDA 2D

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超分子 #1: NMDA receptor with NMDA 1 incorperated with NMDA 2D

超分子名称: NMDA receptor with NMDA 1 incorperated with NMDA 2D / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト) / 株: Homo sapiens / 器官: brain / 組織: brain / Organelle: synapse / 細胞中の位置: plasma membrane
分子量理論値: 384.54 kDa/nm

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分子 #1: Isoform 6 of Glutamate receptor ionotropic, NMDA 1

分子名称: Isoform 6 of 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 97.777914 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MSTMRLLTLA LLFSCSVARA ACDPKIVNIG AVLSTRKHEQ MFREAVNQAN KRHGSWKIQL NATSVTHKPN AIQMALSVCE DLISSQVYA ILVSHPPTPN DHFTPTPVSY TAGFYRIPVL GLTTRMSIYS DKSIHLSFLR TVPPYSHQSS VWFEMMRVYS W NHIILLVS ...文字列:
MSTMRLLTLA LLFSCSVARA ACDPKIVNIG AVLSTRKHEQ MFREAVNQAN KRHGSWKIQL NATSVTHKPN AIQMALSVCE DLISSQVYA ILVSHPPTPN DHFTPTPVSY TAGFYRIPVL GLTTRMSIYS DKSIHLSFLR TVPPYSHQSS VWFEMMRVYS W NHIILLVS DDHEGRAAQK RLETLLEERE SKSKKRNYEN LDQLSYDNKR GPKAEKVLQF DPGTKNVTAL LMEAKELEAR VI ILSASED DAATVYRAAA MLNMTGSGYV WLVGEREISG NALRYAPDGI LGLQLINGKN ESAHISDAVG VVAQAVHELL EKE NITDPP RGCVGNTNIW KTGPLFKRVL MSSKYADGVT GRVEFNEDGD RKFANYSIMN LQNRKLVQVG IYNGTHVIPN DRKI IWPGG ETEKPRGYQM STRLKIVTIH QEPFVYVKPT LSDGTCKEEF TVNGDPVKKV ICTGPNDTSP GSPRHTVPQC CYGFC IDLL IKLARTMNFT YEVHLVADGK FGTQERVNNS NKKEWNGMMG ELLSGQADMI VAPLTINNER AQYIEFSKPF KYQGLT ILV KKEIPRSTLD SFMQPFQSTL WLLVGLSVHV VAVMLYLLDR FSPFGRFKVN SEEEEEDALT LSSAMWFSWG VLLNSGI GE GAPRSFSARI LGMVWAGFAM IIVASYTANL AAFLVLDRPE ERITGINDPR LRNPSDKFIY ATVKQSSVDI YFRRQVEL S TMYRHMEKHN YESAAEAIQA VRDNKLHAFI WDSAVLEFEA SQKCDLVTTG ELFFRSGFGI GMRKDSPWKQ NVSLSILKS HENGFMEDLD KTWVRYQECD SRSNAPATLT FENMAGVFML VAGGIVAGIF LIFIEIAYKR HKDARRKQ

UniProtKB: Glutamate receptor ionotropic, NMDA 1

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分子 #2: Glutamate receptor ionotropic, NMDA 2D

分子名称: Glutamate receptor ionotropic, NMDA 2D / 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 97.226414 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MRGAGGPRGP RGPAKMLLLL ALACASPFPE EAPGPGGAGG PGGGLGGARP LNVALVFSGP AYAAEAARLG PAVAAAVRSP GLDVRPVAL VLNGSDPRSL VLQLCDLLSG LRVHGVVFED DSRAPAVAPI LDFLSAQTSL PIVAVHGGAA LVLTPKEKGS T FLQLGSST ...文字列:
MRGAGGPRGP RGPAKMLLLL ALACASPFPE EAPGPGGAGG PGGGLGGARP LNVALVFSGP AYAAEAARLG PAVAAAVRSP GLDVRPVAL VLNGSDPRSL VLQLCDLLSG LRVHGVVFED DSRAPAVAPI LDFLSAQTSL PIVAVHGGAA LVLTPKEKGS T FLQLGSST EQQLQVIFEV LEEYDWTSFV AVTTRAPGHR AFLSYIEVLT DGSLVGWEHR GALTLDPGAG EAVLSAQLRS VS AQIRLLF CAREEAEPVF RAAEEAGLTG SGYVWFMVGP QLAGGGGSGA PGEPPLLPGG APLPAGLFAV RSAGWRDDLA RRV AAGVAV VARGAQALLR DYGFLPELGH DCRAQNRTHR GESLHRYFMN ITWDNRDYSF NEDGFLVNPS LVVISLTRDR TWEV VGSWE QQTLRLKYPL WSRYGRFLQP VDDTQHLTVA TLEERPFVIV EPADPISGTC IRDSVPCRSQ LNRTHSPPPD APRPE KRCC KGFCIDILKR LAHTIGFSYD LYLVTNGKHG KKIDGVWNGM IGEVFYQRAD MAIGSLTINE ERSEIVDFSV PFVETG ISV MVARSNGTVS PSAFLEPYSP AVWVMMFVMC LTVVAVTVFI FEYLSPVGYN RSLATGKRPG GSTFTIGKSI WLLWALV FN NSVPVENPRG TTSKIMVLVW AFFAVIFLAS YTANLAAFMI QEEYVDTVSG LSDRKFQRPQ EQYPPLKFGT VPNGSTEK N IRSNYPDMHS YMVRYNQPRV EEALTQLKAG KLDAFIYDAA VLNYMARKDE GCKLVTIGSG KVFATTGYGI ALHKGSRWK RPIDLALLQF LGDDEIEMLE RLWLSGICHN DKIEVMSSKL DIDNMAGVFY MLLVAMGLSL LVFAWEHLVY WRLRHCLGPA ASAWSHPQF EK

UniProtKB: Glutamate receptor ionotropic, NMDA 2D

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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: 8 / 構成要素 - 濃度: 150.0 mM / 構成要素 - 式: NaCl / 構成要素 - 名称: sodium chloride
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 60 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 101.325 kPa
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 281 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV / 詳細: Blot for 3 seconds before plunging.
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: DIRECT ELECTRON DE-10 (5k x 4k)
検出モード: SUPER-RESOLUTION / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-40 / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 8700 / 平均電子線量: 60.0 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 / 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）: 1.5 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

粒子像選択選択した数: 678197
初期モデルモデルのタイプ: OTHER
最終 再構成使用したクラス数: 2 / 想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 5.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.1) / 使用した粒子像数: 98449
初期 角度割当タイプ: OTHER / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.1)
最終 角度割当タイプ: OTHER / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.1)
最終 3次元分類クラス数: 6 / 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 ID:

6wi1


Chain - Source name: PDB / Chain - Initial model type: experimental model
精密化空間: REAL / プロトコル: FLEXIBLE FIT / 温度因子: 230 / 当てはまり具合の基準: Correlation coefficient
得られたモデル

PDB-7yfm:
Structure of GluN1b-GluN2D NMDA receptor in complex with agonists glycine and glutamate.

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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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