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- PDB-7m6q: Full length alpha1 Glycine receptor in presence of 1mM Glycine an... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7m6q
タイトルFull length alpha1 Glycine receptor in presence of 1mM Glycine and 32uM Tetrahydrocannabinol State 1
要素Glycine receptor subunit alphaZ1
キーワードMEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質) / Ions Ligands Receptors / Glycine receptor Recombinant Proteins
機能・相同性
機能・相同性情報


Neurotransmitter receptors and postsynaptic signal transmission / extracellularly glycine-gated ion channel activity / extracellularly glycine-gated chloride channel activity / synaptic transmission, glycinergic / cellular response to ethanol / cellular response to zinc ion / regulation of neuron differentiation / glycine binding / chloride channel complex / ligand-gated monoatomic ion channel activity ...Neurotransmitter receptors and postsynaptic signal transmission / extracellularly glycine-gated ion channel activity / extracellularly glycine-gated chloride channel activity / synaptic transmission, glycinergic / cellular response to ethanol / cellular response to zinc ion / regulation of neuron differentiation / glycine binding / chloride channel complex / ligand-gated monoatomic ion channel activity / neuropeptide signaling pathway / response to amino acid / monoatomic ion transport / chloride transmembrane transport / central nervous system development / transmitter-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of postsynaptic membrane potential / cellular response to amino acid stimulus / transmembrane signaling receptor activity / postsynaptic membrane / perikaryon / neuron projection / シナプス / 樹状突起 / zinc ion binding / 生体膜 / 細胞膜
類似検索 - 分子機能
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 ...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
類似検索 - ドメイン・相同性
グリシン / Chem-TCI / Glycine receptor subunit alphaZ1
類似検索 - 構成要素
生物種Danio rerio (ゼブラフィッシュ)
手法電子顕微鏡法 / 単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.91 Å
データ登録者Kumar, A. / Chakrapani, S.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35GM134896 米国
American Heart Association20POST35210394 米国
引用
ジャーナル: Nat Commun / 年: 2022
タイトル: Structural basis for cannabinoid-induced potentiation of alpha1-glycine receptors in lipid nanodiscs.
著者: Arvind Kumar / Kayla Kindig / Shanlin Rao / Afroditi-Maria Zaki / Sandip Basak / Mark S P Sansom / Philip C Biggin / Sudha Chakrapani /
要旨: Nociception and motor coordination are critically governed by glycine receptor (GlyR) function at inhibitory synapses. Consequentially, GlyRs are attractive targets in the management of chronic pain ...Nociception and motor coordination are critically governed by glycine receptor (GlyR) function at inhibitory synapses. Consequentially, GlyRs are attractive targets in the management of chronic pain and in the treatment of several neurological disorders. High-resolution mechanistic details of GlyR function and its modulation are just emerging. While it has been known that cannabinoids such as Δ-tetrahydrocannabinol (THC), the principal psychoactive constituent in marijuana, potentiate GlyR in the therapeutically relevant concentration range, the molecular mechanism underlying this effect is still not understood. Here, we present Cryo-EM structures of full-length GlyR reconstituted into lipid nanodisc in complex with THC under varying concentrations of glycine. The GlyR-THC complexes are captured in multiple conformational states that reveal the basis for THC-mediated potentiation, manifested as different extents of opening at the level of the channel pore. Taken together, these structural findings, combined with molecular dynamics simulations and functional analysis, provide insights into the potential THC binding site and the allosteric coupling to the channel pore.
#1: ジャーナル: Nat Commun / 年: 2020
タイトル: Mechanisms of activation and desensitization of full-length glycine receptor in lipid nanodiscs.
著者: Arvind Kumar / Sandip Basak / Shanlin Rao / Yvonne Gicheru / Megan L Mayer / Mark S P Sansom / Sudha Chakrapani /
要旨: Glycinergic synapses play a central role in motor control and pain processing in the central nervous system. Glycine receptors (GlyRs) are key players in mediating fast inhibitory neurotransmission ...Glycinergic synapses play a central role in motor control and pain processing in the central nervous system. Glycine receptors (GlyRs) are key players in mediating fast inhibitory neurotransmission at these synapses. While previous high-resolution structures have provided insights into the molecular architecture of GlyR, several mechanistic questions pertaining to channel function are still unanswered. Here, we present Cryo-EM structures of the full-length GlyR protein complex reconstituted into lipid nanodiscs that are captured in the unliganded (closed), glycine-bound (open and desensitized), and allosteric modulator-bound conformations. A comparison of these states reveals global conformational changes underlying GlyR channel gating and modulation. The functional state assignments were validated by molecular dynamics simulations, and the observed permeation events are in agreement with the anion selectivity and conductance of GlyR. These studies provide the structural basis for gating, ion selectivity, and single-channel conductance properties of GlyR in a lipid environment.
履歴
登録2021年3月26日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02022年8月3日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年8月10日Group: Structure summary / カテゴリ: struct / Item: _struct.title
改定 1.22022年9月7日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD ..._citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year

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構造の表示

構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
A: Glycine receptor subunit alphaZ1
B: Glycine receptor subunit alphaZ1
C: Glycine receptor subunit alphaZ1
D: Glycine receptor subunit alphaZ1
E: Glycine receptor subunit alphaZ1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)257,16220
ポリマ－254,1095
非ポリマー3,05415
水0
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: microscopy
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

#1: タンパク質
Glycine receptor subunit alphaZ1 /


分子量: 50821.711 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Danio rerio (ゼブラフィッシュ)
遺伝子: glra1
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: O93430
#2: 化合物
ChemComp-GLY / GLYCINE / グリシン / グリシン


タイプ: peptide linking / 分子量: 75.067 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: C2H5NO2
#3: 糖
ChemComp-NAG / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-acetyl-beta-D-glucosamine / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-glucose / N-ACETYL-D-GLUCOSAMINE / N-アセチル-β-D-グルコサミン / N-アセチルグルコサミン


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: C8H15NO6
識別子タイププログラム
DGlcpNAcbCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
N-acetyl-b-D-glucopyranosamineCOMMON NAMEGMML 1.0
b-D-GlcpNAcIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
GlcNAcSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
#4: 化合物
ChemComp-TCI / (6aR,10aR)-6,6,9-trimethyl-3-pentyl-6a,7,8,10a-tetrahydro-6H-benzo[c]chromen-1-ol / Tetrahydrocannabinol / Δ9-テトラヒドロカンナビノ-ル / テトラヒドロカンナビノール


分子量: 314.462 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: C21H30O2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
研究の焦点であるリガンドがあるかY

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素名称: Glycine receptor subunit alpha Z1 / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 250 kDa/nm / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Danio rerio (ゼブラフィッシュ)
由来(組換発現)生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
緩衝液pH: 8
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
150 mMTrisトリスヒドロキシメチルアミノメタン4H11NO31
2200 mMSodium Chloride塩化ナトリウムNaCl塩化ナトリウム1
試料濃度: 0.1 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: Full length Zebrafish GlyR alpha1 homopentamer reconsituted in Nanodisc
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 4 K
詳細: 3.5 ul of 0.1 mg/ml protein solution was applied on a grid in the Vitrobot MkIV chamber set to 100% RH at 4 degC for 30s and then blotted for 2 s and plunged

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / 倍率（公称値）: 130000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 100 µm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 9 sec. / 電子線照射量: 40 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 8 / 実像数: 9700
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV
画像スキャン動画フレーム数/画像: 40

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.19_4092: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2LatitudeS画像取得
13RELION3.1３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C5 (5回回転対称)
3次元再構成解像度: 2.91 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 77813 / 対称性のタイプ: POINT
精密化最高解像度: 2.91 Å
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00815085
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.15220465
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d12.9355515
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.072300
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0082545

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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)

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  • 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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