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Architecture and assembly mechanism of native glycine receptors

机译：天然甘氨酸受体的建筑和装配机制

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Glycine receptors (GlyRs) are pentameric, 'Cys-loop' receptors that form chloride-permeable channels and mediate fast inhibitory signalling throughout the central nervous system(1,2). In the spinal cord and brainstem, GlyRs regulate locomotion and cause movement disorders when mutated(2,3). However, the stoichiometry of native GlyRs and the mechanism by which they are assembled remain unclear, despite extensive investigation(4-8). Here we report cryo-electron microscopy structures of native GlyRs from pig spinal cord and brainstem, revealing structural insights into heteromeric receptors and their predominant subunit stoichiometry of 4 alpha:1 beta. Within the heteromeric pentamer, the beta(+)-alpha(-) interface adopts a structure that is distinct from the alpha(+)-alpha(-) and alpha(+)-beta(-) interfaces. Furthermore, the beta-subunit contains a unique phenylalanine residue that resides within the pore and disrupts the canonical picrotoxin site. These results explain why inclusion of the beta-subunit breaks receptor symmetry and alters ion channel pharmacology. We also find incomplete receptor complexes and, by elucidating their structures, reveal the architectures of partially assembled alpha-trimers and alpha-tetramers.
机译：甘氨酸受体（GLYRS）是五聚体，'综合回路'受体，其形成氯化物渗透通道，并在整个中枢神经系统（1,2）中介导快速抑制信号。在脊髓和脑干中，GLYRS调节机置并在突变时引起运动障碍（2,3）。然而，尽管进行了广泛的研究（4-8），但是，尽管进行了广泛的研究在这里，我们向猪脊髓和脑干报告天然gyrs的冷冻电子显微镜结构，将结构见解揭示到异统受体的结构见解及其主要的4α：1β的主要亚基化学计量。在异聚五聚体内，β（+） - α（ - ）界面采用与α（+） - α（ - ）和α（+） - β（ - ）界面不同的结构。此外，β-亚基含有独特的苯丙氨酸残基，其在孔内存在并破坏规范微毒素位点。这些结果解释了为什么包含β-亚基破裂受体对称性和改变离子通道药理学。我们还发现不完全的受体复合物，并通过阐明它们的结构，揭示了部分组装的α-三聚体和α-四聚体的架构。

著录项

  • 来源
    《Nature》 |2021年第7885期|513-517|共5页
  • 作者

    Zhu Hongtao; Gouaux Eric;

  • 作者单位

    Oregon Hlth & Sci Univ Vollum Inst L474 Portland OR 97201 USA;

    Oregon Hlth & Sci Univ Vollum Inst L474 Portland OR 97201 USA|Oregon Hlth & Sci Univ Howard Hughes Med Inst Portland OR 97201 USA;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);美国《化学文摘》(CA);
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