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万見
- EMDB-9717: Structure of the human GluN1/GluN2A NMDA receptor in the glutamat... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-9717
タイトルStructure of the human GluN1/GluN2A NMDA receptor in the glutamate/glycine-bound state at pH 6.3, Class III
マップデータ
試料
  • 複合体: Human GluN1/GluN2A NMDA receptors in the glutamate/glycine bound state at pH 6.3, Class III
    • 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
機能・相同性
機能・相同性情報


excitatory chemical synaptic transmission / directional locomotion / Synaptic adhesion-like molecules / serotonin metabolic process / activation of cysteine-type endopeptidase activity / protein localization to postsynaptic membrane / propylene metabolic process / response to glycine / sleep / regulation of monoatomic cation transmembrane transport ...excitatory chemical synaptic transmission / directional locomotion / Synaptic adhesion-like molecules / serotonin metabolic process / activation of cysteine-type endopeptidase activity / protein localization to postsynaptic membrane / propylene metabolic process / response to glycine / sleep / regulation of monoatomic cation transmembrane transport / 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 / glutamate receptor signaling pathway / 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 / dopamine metabolic process / 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 / synaptic cleft / MECP2 regulates neuronal receptors and channels / glutamate-gated calcium ion channel activity / EPHB-mediated forward signaling / sensory perception of pain / response to amphetamine / Ras activation upon Ca2+ influx through NMDA receptor / ionotropic glutamate receptor signaling pathway / neurogenesis / positive regulation of synaptic transmission, glutamatergic / regulation of membrane potential / 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 / cytoplasmic vesicle membrane / protein catabolic process / regulation of synaptic plasticity / negative regulation of protein catabolic process / terminal bouton / memory / response to wounding / synaptic vesicle / signaling receptor activity / presynaptic membrane / amyloid-beta binding / RAF/MAP kinase cascade / chemical synaptic transmission / postsynaptic membrane / response to ethanol / dendritic spine / postsynaptic density / learning or memory / calmodulin binding / neuron projection / positive regulation of apoptotic process / response to xenobiotic stimulus / glutamatergic synapse / dendrite / calcium ion binding / synapse / endoplasmic reticulum membrane / protein-containing complex binding / cell surface / positive regulation of transcription by RNA polymerase II / zinc ion binding / plasma membrane / cytoplasm
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: 7.8 Å
データ登録者Zhang J / Chang S / Zhang X / Zhu S
資金援助 中国, 5件
OrganizationGrant number国
National Basic Research Program of China (973 Program)2017YFA0504803 中国
National Basic Research Program of China (973 Program)2017YFA0505700 中国
National Basic Research Program of China (973 Program)2018YFA0507700 中国
Chinese Academy of SciencesXDBS32020000 中国
National Natural Science Foundation of China31771115 中国
引用ジャーナル: Cell Rep / 年: 2018
タイトル: Structural Basis of the Proton Sensitivity of Human GluN1-GluN2A NMDA Receptors.
著者: Jin-Bao Zhang / Shenghai Chang / Pan Xu / Miao Miao / Hangjun Wu / Youyi Zhang / Tongtong Zhang / Han Wang / Jilin Zhang / Chun Xie / Nan Song / Cheng Luo / Xing Zhang / Shujia Zhu /
要旨: N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptors are critical for synaptic development and plasticity. While glutamate is the primary agonist, protons can modulate NMDA receptor activity at synapses during ...N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptors are critical for synaptic development and plasticity. While glutamate is the primary agonist, protons can modulate NMDA receptor activity at synapses during vesicle exocytosis by mechanisms that are unknown. We used cryo-electron microscopy to solve the structures of the human GluN1-GluN2A NMDA receptor at pH 7.8 and pH 6.3. Our structures demonstrate that the proton sensor predominantly resides in the N-terminal domain (NTD) of the GluN2A subunit and reveal the allosteric coupling mechanism between the proton sensor and the channel gate. Under high-pH conditions, the GluN2A-NTD adopts an "open-and-twisted" conformation. However, upon protonation at the lower pH, the GluN2A-NTD transits from an open- to closed-cleft conformation, causing rearrangements between the tetrameric NTDs and agonist-binding domains. The conformational mobility observed in our structures (presumably from protonation) is supported by molecular dynamics simulation. Our findings reveal the structural mechanisms by which protons allosterically inhibit human GluN1-GluN2A receptor activity.
履歴
登録2018年11月12日-
ヘッダ(付随情報) 公開2019年1月16日-
マップ公開2019年1月16日-
更新2020年12月9日-
現状2020年12月9日処理サイト: PDBj / 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
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（円筒半径に従い着色）
  • 表面レベル: 3
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6irh
  • 表面レベル: 3
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
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_9717.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_9717.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 52.7 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.)
1.01 Å/pix.
x 240 pix.
= 242.4 Å		1.01 Å/pix.
x 240 pix.
= 242.4 Å		1.01 Å/pix.
x 240 pix.
= 242.4 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: 1.01 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 / ムービー #1: 3
最小 - 最大-1.433257 - 7.243222
平均 (標準偏差)0.048366997 (±0.74590117)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ240240240
Spacing240240240
セルA=B=C: 242.4 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.011.011.01
M x/y/z240240240
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z242.400242.400242.400
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ000
NX/NY/NZ300300300
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS240240240
D min/max/mean-1.4337.2430.048

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Human GluN1/GluN2A NMDA receptors in the glutamate/glycine bound ...

全体名称: Human GluN1/GluN2A NMDA receptors in the glutamate/glycine bound state at pH 6.3, Class III
要素
  • 複合体: Human GluN1/GluN2A NMDA receptors in the glutamate/glycine bound state at pH 6.3, Class III
    • 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

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超分子 #1: Human GluN1/GluN2A NMDA receptors in the glutamate/glycine bound ...

超分子名称: Human GluN1/GluN2A NMDA receptors in the glutamate/glycine bound state at pH 6.3, Class III
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all / 詳細: with the presence of Glycine,L-glutamate and EDTA
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト) / 組換細胞: HEK293S GnTl- / 組換プラスミド: pEG-Bacmam
分子量理論値: 380 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 / 詳細: 2 mM Glycine / 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: 95.336219 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 SKAEKVLQFD PGTKNVTALL MEAKELEARV IILSASEDDA ATVYRAAAML NM TGSGYVW LVGEREISGN ALRYAPDGIL GLQLINGKNE SAHISDAVGV VAQAVHELLE KENITDPPRG CVGNTNIWKT GPL FKRVLM SSKYADGVTG RVEFNEDGDR KFANYSIMNL QNRKLVQVGI YNGTHVIPND RKIIWPGGET EKPRGYQMST RLKI VTIHQ EPFVYVKPTL SDGTCKEEFT VNGDPVKKVI CTGPNDTSPG SPRHTVPQCC YGFCIDLLIK LARTMNFTYE VHLVA DGKF GTQERVNNSN KKEWNGMMGE LLSGQADMIV APLTINNERA QYIEFSKPFK YQGLTILVKK EIPRSTLDSF MQPFQS TLW LLVGLSVHVV AVMLYLLDRF SPFGRFKVNS EEEEEDALTL SSAMWFSWRV LLNSGIGEGA PRSFSARILG MVWAGFA MI IVASYTANLA AFLVLDRPEE RITGINDPRL RNPSDKFIYA TVKQSSVDIY FRRQVELSTM YRHMEKHNYE SAAEAIQA V RDNKLHAFIW DSAVLEFEAS QKCDLVTTGE LFFRSGFGIG MRKDSPWKQN VSLSILKSHE NGFMEDLDKT WVRYQECDS RSNAPATLTF ENMAGVFMLV AGGIVAGIFL IFIEIAYKRH KDARRKQ

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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 / 詳細: 2 mM L-Glutamate / 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: 94.192172 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MGRVGYWTLL VLPALLVWRG PAPSAAAEKG PPALNIAVML GHSHDVTERE LRTLWGPEQA AGLPLDVNVV ALLMNRTDPK SLITHVCDL MSGARIHGLV FGDDTDQEAV AQMLDFISSH TFVPILGIHG GASMIMADKD PTSTFFQFGA SIQQQATVML K IMQDYDWH ...文字列:
MGRVGYWTLL VLPALLVWRG PAPSAAAEKG PPALNIAVML GHSHDVTERE LRTLWGPEQA AGLPLDVNVV ALLMNRTDPK SLITHVCDL MSGARIHGLV FGDDTDQEAV AQMLDFISSH TFVPILGIHG GASMIMADKD PTSTFFQFGA SIQQQATVML K IMQDYDWH VFSLVTTIFP GYREFISFVK TTVDNSFVGW DMQNVITLDT SFEDAKTQVQ LKKIHSSVIL LYCSKDEAVL IL SEARSLG LTGYDFFWIV PSLVSGNTEL IPKEFPSGLI SVSYDDWDYS LEARVRDGIG ILTTAASSML EKFSYIPEAK ASC YGQMER PEVPMHTLHP FMVNVTWDGK DLSFTEEGYQ VHPRLVVIVL NKDREWEKVG KWENHTLSLR 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 MIQRRFVDQV TGLSDKKFQR PHDYSPPFRF GTVPNGSTER NIRNNYPYMH QYMTKFNQKG VEDALVSL K TGKLDAFIYD AAVLNYKAGR DEGCKLVTIG SGYIFATTGY GIALQKGSPW KRQIDLALLQ FVGDGEMEEL ETLWLTGIC HNEKNEVMSS QLDIDNMAGV FYMLAAAMAL SLITFIWEHL F

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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3.5 mg/mL
緩衝液pH: 6.3
構成要素:
濃度式名称
150.0 mMNaClsodium chloride
20.0 mMC6H13NO4SMES
0.05 mM(HO2CCH2)2NCH2CH2N(CH2CO2H)2EDTA
0.005 mMC31H50O4(C4H11NO3)Cholesteryl Hemisuccinate Tris Salt
0.001 g/mLC56H92O29Digitonin
0.1 mMC32H58N2O8SCHAPSO
2.0 mMNH2CH2COOHGlycine
2.0 mMC5H8NNaO4(xH2O)L-Glutamic acid monosodium salt hydrate

詳細: Solutions were made fresh.
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 200 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 雰囲気: AIR / 前処理 - 気圧: 260.0 kPa / 詳細: 15 mA
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 II
詳細: blot for 2 seconds before plunging in liquid ethane.
詳細Tetrameric GluN1/GluN2A NMDA receptors

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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 SUMMIT (4k 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: 4 / 平均露光時間: 12.0 sec. / 平均電子線量: 56.0 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
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: 722287
CTF補正ソフトウェア - 名称: Gctf
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 7.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 86215
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 IDChain

4pe5

chain_id: A

5tq0

chain_id: B

5h8f

chain_id: A

4pe5

chain_id: B

4pe5

chain_id: C

4pe5

chain_id: D

5h8f

chain_id: B
精密化プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-6irh:
Structure of the human GluN1/GluN2A NMDA receptor in the glutamate/glycine-bound state at pH 6.3, Class III

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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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