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- PDB-6irh: 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: PDB / ID: 6irh
タイトルStructure of the human GluN1/GluN2A NMDA receptor in the glutamate/glycine-bound state at pH 6.3, Class III
要素
  • Glutamate receptor ionotropic, NMDA 1
  • Glutamate receptor ionotropic, NMDA 2A
キーワードMEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質) / ionotropic glutamate receptors / NMDA receptors (NMDA型グルタミン酸受容体) / synaptic protein
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 / protein localization to postsynaptic membrane / propylene metabolic process / response to glycine / 睡眠 / activation of cysteine-type endopeptidase activity / glutamate-gated calcium ion channel activity ...excitatory chemical synaptic transmission / directional locomotion / Synaptic adhesion-like molecules / serotonin metabolic process / protein localization to postsynaptic membrane / propylene metabolic process / response to glycine / 睡眠 / activation of cysteine-type endopeptidase activity / glutamate-gated calcium ion channel activity / glutamate receptor signaling pathway / Assembly and cell surface presentation of NMDA receptors / regulation of monoatomic cation transmembrane transport / Neurexins and neuroligins / NMDA glutamate receptor activity / NMDA selective glutamate receptor complex / calcium ion transmembrane import into cytosol / protein heterotetramerization / glutamate binding / positive regulation of reactive oxygen species biosynthetic process / glycine binding / positive regulation of calcium ion transport into cytosol / regulation of neuronal synaptic plasticity / dopamine metabolic process / Negative regulation of NMDA receptor-mediated neuronal transmission / startle response / Unblocking of NMDA receptors, glutamate binding and activation / monoatomic cation transmembrane transport / positive regulation of excitatory postsynaptic potential / ligand-gated monoatomic ion channel activity / 長期増強 / monoatomic cation transport / excitatory synapse / calcium ion homeostasis / synaptic cleft / MECP2 regulates neuronal receptors and channels / sensory perception of pain / response to amphetamine / EPHB-mediated forward signaling / excitatory postsynaptic potential / ionotropic glutamate receptor signaling pathway / Ras activation upon Ca2+ influx through NMDA receptor / regulation of membrane potential / 神経発生 / positive regulation of synaptic transmission, glutamatergic / transmitter-gated monoatomic ion channel activity involved in regulation of postsynaptic membrane potential / synaptic membrane / synaptic transmission, glutamatergic / long-term synaptic potentiation / postsynaptic density membrane / brain development / regulation of synaptic plasticity / protein catabolic process / visual learning / cytoplasmic vesicle membrane / negative regulation of protein catabolic process / terminal bouton / 記憶 / response to wounding / シナプス小胞 / signaling receptor activity / presynaptic membrane / amyloid-beta binding / chemical synaptic transmission / RAF/MAP kinase cascade / postsynaptic membrane / response to ethanol / 樹状突起スパイン / postsynaptic density / learning or memory / calmodulin binding / neuron projection / response to xenobiotic stimulus / positive regulation of apoptotic process / 樹状突起 / glutamatergic synapse / シナプス / calcium ion binding / protein-containing complex binding / endoplasmic reticulum membrane / 細胞膜 / positive regulation of transcription by RNA polymerase II / zinc ion binding / 細胞膜 / 細胞質
類似検索 - 分子機能
Glutamate [NMDA] receptor, epsilon subunit, C-terminal / N-methyl D-aspartate receptor 2B3 C-terminus / Bacterial extracellular solute-binding proteins, family 3 / Solute-binding protein family 3/N-terminal domain of MltF / Ionotropic glutamate receptor, metazoa / Ligated ion channel L-glutamate- and glycine-binding site / : / リガンド依存性イオンチャネル / Ionotropic glutamate receptor, L-glutamate and glycine-binding domain / Ligated ion channel L-glutamate- and glycine-binding site ...Glutamate [NMDA] receptor, epsilon subunit, C-terminal / N-methyl D-aspartate receptor 2B3 C-terminus / Bacterial extracellular solute-binding proteins, family 3 / Solute-binding protein family 3/N-terminal domain of MltF / Ionotropic glutamate receptor, metazoa / Ligated ion channel L-glutamate- and glycine-binding site / : / リガンド依存性イオンチャネル / Ionotropic glutamate receptor, L-glutamate and glycine-binding domain / Ligated ion channel L-glutamate- and glycine-binding site / 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: 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
組織認可番号国
National Basic Research Program of China(973 Program)2017YFA0504803 中国
National Basic Research Program of China(973 Program)2018YFA0507700 中国
National Basic Research Program of China(973 Program)2017YFA0505700 中国
National Natural Science Foundation of China31771115 中国
Chinese Academy of SciencesXDBS32020000 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日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02019年1月16日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12019年6月5日Group: Advisory / Data collection ...Advisory / Data collection / Derived calculations / Refinement description
カテゴリ: em_3d_fitting_list / pdbx_validate_close_contact ...em_3d_fitting_list / pdbx_validate_close_contact / struct_conn / struct_conn_type

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-9717
  • 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
C: Glutamate receptor ionotropic, NMDA 1
D: Glutamate receptor ionotropic, NMDA 2A
A: Glutamate receptor ionotropic, NMDA 1
B: Glutamate receptor ionotropic, NMDA 2A


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)379,0574
ポリマ－379,0574
非ポリマー00
水0
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: cross-linking
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area21450 Å2
ΔGint-153 kcal/mol
Surface area147340 Å2

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要素

#1: タンパク質 Glutamate receptor ionotropic, NMDA 1 / GluN1 / Glutamate [NMDA] receptor subunit zeta-1 / N-methyl-D-aspartate receptor subunit NR1 / NMD-R1


分子量: 95336.219 Da / 分子数: 2 / 変異: G612R / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: 2 mM Glycine / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: GRIN1, NMDAR1 / 細胞株 (発現宿主): HEK293S GnTl- / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: Q05586
#2: タンパク質 Glutamate receptor ionotropic, NMDA 2A / GluN2A / Glutamate [NMDA] receptor subunit epsilon-1 / N-methyl D-aspartate receptor subtype 2A / hNR2A


分子量: 94192.172 Da / 分子数: 2 / 変異: E656R, E657R / 由来タイプ: 組換発現 / 詳細: 2 mM L-Glutamate / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: GRIN2A, NMDAR2A / 細胞株 (発現宿主): HEK293S GnTl- / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: Q12879

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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: Human GluN1/GluN2A NMDA receptors in the glutamate/glycine bound state at pH 6.3, Class III
タイプ: COMPLEX / 詳細: with the presence of Glycine,L-glutamate and EDTA / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.38 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト) / 細胞: HEK293S GnTl- / プラスミド: pEG-Bacmam
緩衝液pH: 6.3 / 詳細: Solutions were made fresh.
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
1150 mMsodium chloride塩化ナトリウムNaCl塩化ナトリウム1
220 mMMESC6H13NO4S1
30.05 mMEDTAエチレンジアミン四酢酸(HO2CCH2)2NCH2CH2N(CH2CO2H)21
40.005 mMCholesteryl Hemisuccinate Tris SaltC31H50O4(C4H11NO3)1
50.001 g/mLDigitoninジギトニンC56H92O291
60.1 mMCHAPSOCHAPS detergentC32H58N2O8S1
72 mMGlycineグリシンNH2CH2COOH1
82 mML-Glutamic acid monosodium salt hydrateC5H8NNaO4(xH2O)1
試料濃度: 3.5 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: Tetrameric GluN1/GluN2A NMDA receptors
試料支持詳細: 15 mA / グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 200 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK II / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 291 K / 詳細: blot for 2 seconds before plunging in liquid ethane

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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
撮影平均露光時間: 12 sec. / 電子線照射量: 56 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 4
画像スキャン動画フレーム数/画像: 40 / 利用したフレーム数/画像: 1-40

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解析

EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
1Gautomatch粒子像選択
4GctfCTF補正
7UCSF Chimeraモデルフィッティング
9PHENIXモデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 722287
3次元再構成解像度: 7.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 86215 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT
原子モデル構築
IDPDB-IDPDB chain-ID 3D fitting-ID
14PE5

4pe5

A1
25TQ0

5tq0

B1
35H8F

5h8f

A1
44PE5

4pe5

B1
54PE5

4pe5

C1
64PE5

4pe5

D1
75H8F

5h8f

B1

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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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