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- PDB-8bst: Crystal structure of the kainate receptor GluK3-H523A ligand bind... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8bst
タイトルCrystal structure of the kainate receptor GluK3-H523A ligand binding domain in complex with kainate at 2.7A resolution
要素Glutamate receptor ionotropic, kainate 3
キーワードMEMBRANE PROTEIN / IONOTROPIC GLUTAMATE RECEPTOR / GLUK3 LIGAND-BINDING DOMAIN / GluK3-M523A-LBD
機能・相同性
機能・相同性情報


Presynaptic function of Kainate receptors / cochlear hair cell ribbon synapse / adenylate cyclase inhibiting G protein-coupled glutamate receptor activity / kainate selective glutamate receptor complex / Activation of Ca-permeable Kainate Receptor / G protein-coupled glutamate receptor signaling pathway / negative regulation of synaptic transmission, glutamatergic / glutamate receptor activity / glutamate receptor signaling pathway / kainate selective glutamate receptor activity ...Presynaptic function of Kainate receptors / cochlear hair cell ribbon synapse / adenylate cyclase inhibiting G protein-coupled glutamate receptor activity / kainate selective glutamate receptor complex / Activation of Ca-permeable Kainate Receptor / G protein-coupled glutamate receptor signaling pathway / negative regulation of synaptic transmission, glutamatergic / glutamate receptor activity / glutamate receptor signaling pathway / kainate selective glutamate receptor activity / glutamate-gated receptor activity / glutamate-gated calcium ion channel activity / ligand-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of presynaptic membrane potential / dendrite cytoplasm / regulation of membrane potential / transmitter-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of postsynaptic membrane potential / synaptic transmission, glutamatergic / modulation of chemical synaptic transmission / postsynaptic density membrane / terminal bouton / presynaptic membrane / chemical synaptic transmission / perikaryon / postsynaptic membrane / axon / dendrite / glutamatergic synapse / plasma membrane
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. / 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
ACETATE ION / 3-(CARBOXYMETHYL)-4-ISOPROPENYLPROLINE / DI(HYDROXYETHYL)ETHER / Glutamate receptor ionotropic, kainate 3
類似検索 - 構成要素
生物種Rattus norvegicus (ドブネズミ)
手法X線回折 / シンクロトロン / 分子置換 / 解像度: 2.7 Å
データ登録者Venskutonyte, R. / Frydenvang, K. / Kastrup, J.S.
資金援助1件
組織認可番号国
Not funded
引用ジャーナル: FEBS J / 年: 2024
タイトル: Small-molecule positive allosteric modulation of homomeric kainate receptors GluK1-3: development of screening assays and insight into GluK3 structure.
著者: Yasmin Bay / Raminta Venskutonytė / Stine M Frantsen / Thor S Thorsen / Maria Musgaard / Karla Frydenvang / Pierre Francotte / Bernard Pirotte / Philip C Biggin / Anders S Kristensen / ...著者: Yasmin Bay / Raminta Venskutonytė / Stine M Frantsen / Thor S Thorsen / Maria Musgaard / Karla Frydenvang / Pierre Francotte / Bernard Pirotte / Philip C Biggin / Anders S Kristensen / Thomas Boesen / Darryl S Pickering / Michael Gajhede / Jette S Kastrup /
要旨: The kainate receptors GluK1-3 (glutamate receptor ionotropic, kainate receptors 1-3) belong to the family of ionotropic glutamate receptors and are essential for fast excitatory neurotransmission in ...The kainate receptors GluK1-3 (glutamate receptor ionotropic, kainate receptors 1-3) belong to the family of ionotropic glutamate receptors and are essential for fast excitatory neurotransmission in the brain, and are associated with neurological and psychiatric diseases. How these receptors can be modulated by small-molecule agents is not well understood, especially for GluK3. We show that the positive allosteric modulator BPAM344 can be used to establish robust calcium-sensitive fluorescence-based assays to test agonists, antagonists, and positive allosteric modulators of GluK1-3. The half-maximal effective concentration (EC) of BPAM344 for potentiating the response of 100 μm kainate was determined to be 26.3 μm for GluK1, 75.4 μm for GluK2, and 639 μm for GluK3. Domoate was found to be a potent agonist for GluK1 and GluK2, with an EC of 0.77 and 1.33 μm, respectively, upon co-application of 150 μm BPAM344. At GluK3, domoate acts as a very weak agonist or antagonist with a half-maximal inhibitory concentration (IC) of 14.5 μm, in presence of 500 μm BPAM344 and 100 μm kainate for competition binding. Using H523A-mutated GluK3, we determined the first dimeric structure of the ligand-binding domain by X-ray crystallography, allowing location of BPAM344, as well as zinc-, sodium-, and chloride-ion binding sites at the dimer interface. Molecular dynamics simulations support the stability of the ion sites as well as the involvement of Asp761, Asp790, and Glu797 in the binding of zinc ions. Using electron microscopy, we show that, in presence of glutamate and BPAM344, full-length GluK3 adopts a dimer-of-dimers arrangement.
履歴
登録2022年11月26日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02023年12月13日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年1月10日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.22024年4月10日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.32024年10月23日Group: Structure summary
カテゴリ: pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _pdbx_entry_details.has_protein_modification

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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: Glutamate receptor ionotropic, kainate 3
B: Glutamate receptor ionotropic, kainate 3
C: Glutamate receptor ionotropic, kainate 3
D: Glutamate receptor ionotropic, kainate 3
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)119,93450
ポリマ－116,1024
非ポリマー3,83346
水1,74797
1
A: Glutamate receptor ionotropic, kainate 3
B: Glutamate receptor ionotropic, kainate 3
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)60,50132
ポリマ－58,0512
非ポリマー2,45030
水362
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
2
C: Glutamate receptor ionotropic, kainate 3
D: Glutamate receptor ionotropic, kainate 3
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)59,43318
ポリマ－58,0512
非ポリマー1,38316
水362
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1
単位格子
Length a, b, c (Å)69.412, 101.597, 83.407
Angle α, β, γ (deg.)90.00, 111.99, 90.00
Int Tables number4
Space group name H-MP1211

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要素

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タンパク質 , 1種, 4分子 ABCD

#1: タンパク質
Glutamate receptor ionotropic, kainate 3 / GluK3 / Glutamate receptor 7 / GluR-7 / GluR7


分子量: 29025.383 Da / 分子数: 4 / 変異: M523A / 由来タイプ: 組換発現
詳細: THE PROTEIN CRYSTALLIZED IS THE EXTRACELLULAR LIGAND BINDING DOMAIN OF GLUK3-H523A. TRANSMEMBRANE REGIONS WERE GENETICALLY REMOVED AND REPLACED WITH A GLY-THR LINKER (RESIDUES 547 AND 548 OF ...詳細: THE PROTEIN CRYSTALLIZED IS THE EXTRACELLULAR LIGAND BINDING DOMAIN OF GLUK3-H523A. TRANSMEMBRANE REGIONS WERE GENETICALLY REMOVED AND REPLACED WITH A GLY-THR LINKER (RESIDUES 547 AND 548 OF THE STRUCTURE). THEREFORE, THE SEQUENCE MATCHES DISCONTINUOUSLY WITH THE REFERENCE DATABASE (432-546, 669-806),THE PROTEIN CRYSTALLIZED IS THE EXTRACELLULAR LIGAND BINDING DOMAIN OF GLUK3-H523A. TRANSMEMBRANE REGIONS WERE GENETICALLY REMOVED AND REPLACED WITH A GLY-THR LINKER (RESIDUES 547 AND 548 OF THE STRUCTURE). THEREFORE, THE SEQUENCE MATCHES DISCONTINUOUSLY WITH THE REFERENCE DATABASE (432-546, 669-806)
由来: (組換発現) Rattus norvegicus (ドブネズミ) / 遺伝子: Grik3, Glur7 / プラスミド: POPINJ / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 株 (発現宿主): ORIGAMI 2 / 参照: UniProt: P42264

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非ポリマー , 8種, 143分子

#2: 化合物
ChemComp-ACT / ACETATE ION / 酢酸イオン


分子量: 59.044 Da / 分子数: 6 / 由来タイプ: 合成 / 式: C2H3O2
#3: 化合物
ChemComp-ZN / ZINC ION


分子量: 65.409 Da / 分子数: 13 / 由来タイプ: 合成 / 式: Zn
#4: 化合物
ChemComp-CL / CHLORIDE ION / クロリド


分子量: 35.453 Da / 分子数: 7 / 由来タイプ: 合成 / 式: Cl
#5: 化合物
ChemComp-SO4 / SULFATE ION / 硫酸ジアニオン


分子量: 96.063 Da / 分子数: 10 / 由来タイプ: 合成 / 式: SO4
#6: 化合物 ChemComp-PEG / DI(HYDROXYETHYL)ETHER / ジエチレングリコ-ル


分子量: 106.120 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C4H10O3
#7: 化合物
ChemComp-KAI / 3-(CARBOXYMETHYL)-4-ISOPROPENYLPROLINE / KAINATE / カイニン酸


分子量: 213.230 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H15NO4 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: 神経伝達物質, アゴニスト*YM
#8: 化合物
ChemComp-GOL / GLYCEROL / GLYCERIN / PROPANE-1,2,3-TRIOL / グリセロ-ル


分子量: 92.094 Da / 分子数: 5 / 由来タイプ: 合成 / 式: C3H8O3
#9: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 97 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationY

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実験情報

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実験

実験手法: X線回折 / 使用した結晶の数: 1

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試料調製

結晶マシュー密度: 2.35 Å3/Da / 溶媒含有率: 47.63 %
結晶化温度: 293 K / 手法: 蒸気拡散法, ハンギングドロップ法 / pH: 8.5
詳細: PEG4000, Lithium sulfate, zinc acetate, Tris buffer pH 8.5

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データ収集

回折平均測定温度: 100 K / Serial crystal experiment: N
放射光源由来: シンクロトロン / サイト: MAX II / ビームライン: I911-3 / 波長: 1 Å
検出器タイプ: MARMOSAIC 225 mm CCD / 検出器: CCD / 日付: 2014年10月28日
放射プロトコル: SINGLE WAVELENGTH / 単色(M)・ラウエ(L): M / 散乱光タイプ: x-ray
放射波長波長: 1 Å / 相対比: 1
反射解像度: 2.7→42.46 Å / Num. obs: 29504 / % possible obs: 99.7 % / 冗長度: 4.3 % / CC1/2: 0.98 / Rmerge(I) obs: 0.13 / Rpim(I) all: 0.072 / Rrim(I) all: 0.149 / Χ2: 0.94 / Net I/σ(I): 8.6 / Num. measured all: 126006
反射 シェル解像度: 2.7→2.83 Å / % possible obs: 99.5 % / 冗長度: 4.3 % / Rmerge(I) obs: 0.804 / Num. measured all: 16674 / Num. unique obs: 3891 / CC1/2: 0.723 / Rpim(I) all: 0.439 / Rrim(I) all: 0.917 / Χ2: 0.98 / Net I/σ(I) obs: 1.9

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解析

ソフトウェア
名称バージョン分類
PHENIX1.19.2_4158精密化
Aimlessデータスケーリング
Aimlessデータスケーリング
XDSデータ削減
PHASER位相決定
精密化構造決定の手法: 分子置換 / 解像度: 2.7→39.88 Å / SU ML: 0.38 / 交差検証法: THROUGHOUT / σ(F): 1.42 / 位相誤差: 27.5 / 立体化学のターゲット値: ML
Rfactor反射数%反射
Rfree0.2377 1468 4.98 %
Rwork0.2036 --
obs0.2053 29451 99.53 %
溶媒の処理減衰半径: 0.9 Å / VDWプローブ半径: 1.11 Å / 溶媒モデル: FLAT BULK SOLVENT MODEL
精密化ステップサイクル: LAST / 解像度: 2.7→39.88 Å
タンパク質核酸リガンド溶媒全体
原子数7903 0 191 97 8191
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
X-RAY DIFFRACTIONf_bond_d0.0028262
X-RAY DIFFRACTIONf_angle_d0.47411128
X-RAY DIFFRACTIONf_dihedral_angle_d11.4763083
X-RAY DIFFRACTIONf_chiral_restr0.0391228
X-RAY DIFFRACTIONf_plane_restr0.0031392
LS精密化 シェル
解像度 (Å)Rfactor RfreeNum. reflection RfreeRfactor RworkNum. reflection RworkRefine-ID% reflection obs (%)
2.7-2.80.38361420.2922802X-RAY DIFFRACTION99
2.8-2.910.33431490.282756X-RAY DIFFRACTION99
2.91-3.040.31551280.26372786X-RAY DIFFRACTION99
3.04-3.20.29321260.2382815X-RAY DIFFRACTION100
3.2-3.40.24471360.23032798X-RAY DIFFRACTION100
3.4-3.660.24471630.21572773X-RAY DIFFRACTION99
3.66-4.030.20221480.18772781X-RAY DIFFRACTION99
4.03-4.610.20031550.15622809X-RAY DIFFRACTION100
4.62-5.810.19511640.17512817X-RAY DIFFRACTION100
5.81-39.880.22911570.18452846X-RAY DIFFRACTION100
精密化 TLS

手法: refined / Refine-ID: X-RAY DIFFRACTION

IDL11 (°2)L12 (°2)L13 (°2)L22 (°2)L23 (°2)L33 (°2)S11 (Å °)S12 (Å °)S13 (Å °)S21 (Å °)S22 (Å °)S23 (Å °)S31 (Å °)S32 (Å °)S33 (Å °)T11 (Å2)T12 (Å2)T13 (Å2)T22 (Å2)T23 (Å2)T33 (Å2)Origin x (Å)Origin y (Å)Origin z (Å)
13.01040.1696-0.43112.0968-0.45983.96690.19010.38970.0979-0.1711-0.0119-0.2703-0.15160.06510.00260.25140.07250.03620.2362-0.06810.433575.6122-25.295130.4997
22.459-0.45881.97362.3488-0.53953.0888-0.3448-0.25940.24780.4140.1343-0.1254-0.7305-0.4864-0.0270.44080.1023-0.0430.4254-0.0080.326450.3467-14.311142.5042
32.6259-0.1854-0.29591.1925-0.03944.69240.0294-0.5284-0.2358-0.04110.0477-0.16370.54381.2516-0.00690.46280.15940.01130.6330.05630.399394.0006-23.749164.9652
43.26140.7714-0.77010.91361.01042.9367-0.0912-0.1265-0.23290.0623-0.05740.14850.38550.0329-0.00030.44320.03620.00670.42340.10380.423368.4559-29.083779.598
精密化 TLSグループ
IDRefine-IDRefine TLS-IDSelection details
1X-RAY DIFFRACTION1(chain 'A' and resid 434 through 805)
2X-RAY DIFFRACTION2(chain 'B' and resid 434 through 806)
3X-RAY DIFFRACTION3(chain 'C' and resid 434 through 800)
4X-RAY DIFFRACTION4(chain 'D' and resid 435 through 801)

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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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