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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-4411 | ||||||||||||||||||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of the human synaptic alpha1-beta3-gamma2 GABAA receptor in complex with Megabody38 in a lipid nanodisc | ||||||||||||||||||||||||
マップデータ | Cryo-EM map of a GABAA receptor in lipid nanodisc | ||||||||||||||||||||||||
試料 |
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キーワード | Ligand gated ion channel Cys-Loop receptor GABA-A receptor / TRANSPORT PROTEIN | ||||||||||||||||||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 benzodiazepine receptor activity / GABA receptor complex / cellular response to histamine / GABA receptor activation / GABA-A receptor activity / GABA-gated chloride ion channel activity / GABA-A receptor complex / inhibitory synapse assembly / synaptic transmission, GABAergic / gamma-aminobutyric acid signaling pathway ...benzodiazepine receptor activity / GABA receptor complex / cellular response to histamine / GABA receptor activation / GABA-A receptor activity / GABA-gated chloride ion channel activity / GABA-A receptor complex / inhibitory synapse assembly / synaptic transmission, GABAergic / gamma-aminobutyric acid signaling pathway / postsynaptic specialization membrane / neurotransmitter receptor activity / chloride channel activity / roof of mouth 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 / postsynaptic membrane / postsynapse / dendritic spine / neuron projection / axon / synapse / signal transduction / identical protein binding / plasma membrane 類似検索 - 分子機能 | ||||||||||||||||||||||||
生物種 | Homo sapiens (ヒト) / Lama glama (ラマ) | ||||||||||||||||||||||||
手法 | 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.2 Å | ||||||||||||||||||||||||
データ登録者 | Laverty D / Desai R | ||||||||||||||||||||||||
資金援助 | 英国, スイス, 米国, 7件
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引用 | ジャーナル: Nature / 年: 2019 タイトル: Cryo-EM structure of the human α1β3γ2 GABA receptor in a lipid bilayer. 著者: Duncan Laverty / Rooma Desai / Tomasz Uchański / Simonas Masiulis / Wojciech J Stec / Tomas Malinauskas / Jasenko Zivanov / Els Pardon / Jan Steyaert / Keith W Miller / A Radu Aricescu / 要旨: Type A γ-aminobutyric acid (GABA) receptors are pentameric ligand-gated ion channels and the main drivers of fast inhibitory neurotransmission in the vertebrate nervous system. Their dysfunction is ...Type A γ-aminobutyric acid (GABA) receptors are pentameric ligand-gated ion channels and the main drivers of fast inhibitory neurotransmission in the vertebrate nervous system. Their dysfunction is implicated in a range of neurological disorders, including depression, epilepsy and schizophrenia. Among the numerous assemblies that are theoretically possible, the most prevalent in the brain are the α1β2/3γ2 GABA receptors. The β3 subunit has an important role in maintaining inhibitory tone, and the expression of this subunit alone is sufficient to rescue inhibitory synaptic transmission in β1-β3 triple knockout neurons. So far, efforts to generate accurate structural models for heteromeric GABA receptors have been hampered by the use of engineered receptors and the presence of detergents. Notably, some recent cryo-electron microscopy reconstructions have reported 'collapsed' conformations; however, these disagree with the structure of the prototypical pentameric ligand-gated ion channel the Torpedo nicotinic acetylcholine receptor, the large body of structural work on homologous homopentameric receptor variants and the logic of an ion-channel architecture. Here we present a high-resolution cryo-electron microscopy structure of the full-length human α1β3γ2L-a major synaptic GABA receptor isoform-that is functionally reconstituted in lipid nanodiscs. The receptor is bound to a positive allosteric modulator 'megabody' and is in a desensitized conformation. Each GABA receptor pentamer contains two phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate molecules, the head groups of which occupy positively charged pockets in the intracellular juxtamembrane regions of α1 subunits. Beyond this level, the intracellular M3-M4 loops are largely disordered, possibly because interacting post-synaptic proteins are not present. This structure illustrates the molecular principles of heteromeric GABA receptor organization and provides a reference framework for future mechanistic investigations of GABAergic signalling and pharmacology. | ||||||||||||||||||||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | EMマップ: SurfViewMolmilJmol/JSmol |
添付画像 |
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_4411.map.gz | 5.4 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-4411-v30.xml emd-4411.xml | 25.4 KB 25.4 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_4411.png | 69.7 KB | ||
マスクデータ | emd_4411_msk_1.map | 64 MB | マスクマップ | |
Filedesc metadata | emd-4411.cif.gz | 7.9 KB | ||
その他 | emd_4411_half_map_1.map.gz emd_4411_half_map_2.map.gz | 50.1 MB 50 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-4411 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-4411 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_4411_validation.pdf.gz | 771.8 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_4411_full_validation.pdf.gz | 771.3 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_4411_validation.xml.gz | 12.2 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_4411_validation.cif.gz | 14.5 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-4411 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-4411 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_4411.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注釈 | Cryo-EM map of a GABAA receptor in lipid nanodisc | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.07 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
-マスク #1
ファイル | emd_4411_msk_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #2
ファイル | emd_4411_half_map_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #1
ファイル | emd_4411_half_map_2.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
-全体 : Human alpha1-beta3-gamma2 GABA-A receptor in complex with Megabod...
全体 | 名称: Human alpha1-beta3-gamma2 GABA-A receptor in complex with Megabody38 and in lipid nanodiscs |
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要素 |
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-超分子 #1: Human alpha1-beta3-gamma2 GABA-A receptor in complex with Megabod...
超分子 | 名称: Human alpha1-beta3-gamma2 GABA-A receptor in complex with Megabody38 and in lipid nanodiscs タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4 |
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分子量 | 理論値: 400 KDa |
-超分子 #2: Human alpha1-beta3-gamma2 GABA-A receptor
超分子 | 名称: Human alpha1-beta3-gamma2 GABA-A receptor / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1-#3 |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
-超分子 #3: Megabody38
超分子 | 名称: Megabody38 / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #4 |
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由来(天然) | 生物種: Lama glama (ラマ) |
-分子 #1: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-3
分子 | 名称: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-3 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 54.444578 KDa |
組換発現 | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
配列 | 文字列: MCSGLLELLL PIWLSWTLGT RGSEPRSVND PGNMSFVKET VDKLLKGYDI RLRPDFGGPP VCVGMNIDIA SIDMVSEVNM DYTLTMYFQ QYWRDKRLAY SGIPLNLTLD NRVADQLWVP DTYFLNDKKS FVHGVTVKNR MIRLHPDGTV LYGLRITTTA A CMMDLRRY ...文字列: MCSGLLELLL PIWLSWTLGT RGSEPRSVND PGNMSFVKET VDKLLKGYDI RLRPDFGGPP VCVGMNIDIA SIDMVSEVNM DYTLTMYFQ QYWRDKRLAY SGIPLNLTLD NRVADQLWVP DTYFLNDKKS FVHGVTVKNR MIRLHPDGTV LYGLRITTTA A CMMDLRRY PLDEQNCTLE IESYGYTTDD IEFYWRGGDK AVTGVERIEL PQFSIVEHRL VSRNVVFATG AYPRLSLSFR LK RNIGYFI LQTYMPSILI TILSWVSFWI NYDASAARVA LGITTVLTMT TINTHLRETL PKIPYVKAID MYLMGCFVFV FLA LLEYAF VNYIFFGRGP QRQKKLAEKT AKAKNDRSKS ESNRVDAHGN ILLTSLEVHN EMNEVSGGIG DTRNSAISFD NSGI QYRKQ SMPREGHGRF LGDRSLPHKK THLRRRSSQL KIKIPDLTDV NAIDRWSRIV FPFTFSLFNL VYWLYYVN UniProtKB: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit beta-3 |
-分子 #2: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1
分子 | 名称: 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: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 52.916602 KDa |
組換発現 | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
配列 | 文字列: MKKSPGLSDY LWAWTLFLST LTGRSYGDYK DDDDKQPSLQ DELKDNTTVF TRILDRLLDG YDNRLRPGLG ERVTEVKTDI FVTSFGPVS DHDMEYTIDV FFRQSWKDER LKFKGPMTVL RLNNLMASKI WTPDTFFHNG KKSVAHNMTM PNKLLRITED G TLLYTMRL ...文字列: MKKSPGLSDY LWAWTLFLST LTGRSYGDYK DDDDKQPSLQ DELKDNTTVF TRILDRLLDG YDNRLRPGLG ERVTEVKTDI FVTSFGPVS DHDMEYTIDV FFRQSWKDER LKFKGPMTVL RLNNLMASKI WTPDTFFHNG KKSVAHNMTM PNKLLRITED G TLLYTMRL TVRAECPMHL EDFPMDAHAC PLKFGSYAYT RAEVVYEWTR EPARSVVVAE DGSRLNQYDL LGQTVDSGIV QS STGEYVV MTTHFHLKRK IGYFVIQTYL PCIMTVILSQ VSFWLNRESV PARTVFGVTT VLTMTTLSIS ARNSLPKVAY ATA MDWFIA VCYAFVFSAL IEFATVNYFT KRGYAWDGKS VVPEKPKKVK DPLIKKNNTY APTATSYTPN LARGDPGLAT IAKS ATIEP KEVKPETKPP EPKKTFNSVS KIDRLSRIAF PLLFGIFNLV YWATYLNREP QLKAPTPHQ UniProtKB: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit alpha-1 |
-分子 #3: 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: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 56.922055 KDa |
組換発現 | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
配列 | 文字列: MSSPNIWSTG SSVYSTPVFS QKMTVWILLL LSLYPGFTSQ KSDDDYEDYA SNKTWVLTPK VPEGDVTVIL NNLLEGYDNK LRPDIGVKP TLIHTDMYVN SIGPVNAINM EYTIDIFFAQ TWYDRRLKFN STIKVLRLNS NMVGKIWIPD TFFRNSKKAD A HWITTPNR ...文字列: MSSPNIWSTG SSVYSTPVFS QKMTVWILLL LSLYPGFTSQ KSDDDYEDYA SNKTWVLTPK VPEGDVTVIL NNLLEGYDNK LRPDIGVKP TLIHTDMYVN SIGPVNAINM EYTIDIFFAQ TWYDRRLKFN STIKVLRLNS NMVGKIWIPD TFFRNSKKAD A HWITTPNR MLRIWNDGRV LYTLRLTIDA ECQLQLHNFP MDEHSCPLEF SSYGYPREEI VYQWKRSSVE VGDTRSWRLY QF SFVGLRN TTEVVKTTSG DYVVMSVYFD LSRRMGYFTI QTYIPCTLIV VLSWVSFWIN KDAVPARTSL GITTVLTMTT LST IARKSL PKVSYVTAMD LFVSVCFIFV FSALVEYGTL HYFVSNRKPS KDKDKKKKNP LLRMFSFKAP TIDIRPRSAT IQMN NATHL QERDEEYGYE CLDGKDCASF FCCFEDCRTG AWRHGRIHIR IAKMDSYARI FFPTAFCLFN LVYWVSYLYL GGSGG SGGS GKTETSQVAP A UniProtKB: Gamma-aminobutyric acid receptor subunit gamma-2 |
-分子 #4: Megabody38
分子 | 名称: Megabody38 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Lama glama (ラマ) |
分子量 | 理論値: 13.462909 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: QVQLQESGGG LVQAGGSLRV SCAASGRTFT AYIMAWFRQA PGKEREFLAA MDQGRIQYYG DSVRGRFTIS RDYAKNSVDL QLDGLRPED TAVYYCAAGA GFWGLRTASS YHYWGQGTQV TVSS |
-分子 #9: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(tri...
分子 | 名称: (2S)-3-(hexadecanoyloxy)-2-[(9Z)-octadec-9-enoyloxy]propyl 2-(trimethylammonio)ethyl phosphate タイプ: ligand / ID: 9 / コピー数: 3 / 式: POV |
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分子量 | 理論値: 760.076 Da |
Chemical component information | ChemComp-POV: |
-分子 #10: [(2R)-2-octanoyloxy-3-[oxidanyl-[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-tris(o...
分子 | 名称: [(2R)-2-octanoyloxy-3-[oxidanyl-[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-tris(oxidanyl)-4,5-diphosphonooxy-cyclohexyl]oxy-phosphoryl]oxy-propyl] octanoate タイプ: ligand / ID: 10 / コピー数: 2 / 式: PIO |
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分子量 | 理論値: 746.566 Da |
Chemical component information | ChemComp-PIO: |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
濃度 | 0.5 mg/mL | |||||||||
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緩衝液 | pH: 7.2 構成要素:
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グリッド | モデル: Quantifoil, UltrAuFoil / 材質: GOLD / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 30 sec. | |||||||||
凍結 | 凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 287.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV | |||||||||
詳細 | The purified receptor-nanodisc complex was mixed with Mb38 prior to grid preparation. |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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特殊光学系 | 位相板: VOLTA PHASE PLATE |
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: 784 / 平均露光時間: 60.0 sec. / 平均電子線量: 30.84 e/Å2 |
電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | C2レンズ絞り径: 50.0 µm 最大 デフォーカス(補正後): 0.7000000000000001 µm 最小 デフォーカス(補正後): 0.5 µm / 倍率(補正後): 75000 / 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): 0.7000000000000001 µm 最小 デフォーカス(公称値): 0.5 µm / 倍率(公称値): 75000 |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
+画像解析
-原子モデル構築 1
精密化 | 空間: REAL / プロトコル: AB INITIO MODEL |
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得られたモデル | PDB-6i53: |