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- PDB-7f4h: Cryo-EM structure of afamelanotide-bound melanocortin-1 receptor ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7f4h
タイトルCryo-EM structure of afamelanotide-bound melanocortin-1 receptor in complex with Gs protein, Nb35 and scFv16
要素
  • (Guanine nucleotide-binding protein ...) x 3
  • Afamelanotide
  • Melanocortin-1 receptorMelanocortin 1 receptor
  • Nanobody 35ナノボディ
  • scFv16
キーワードMEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質) / G protein-coupled receptors (Gタンパク質共役受容体) / MC1R / melanocyte (メラニン細胞) / clacium ion / activation (活性化)
機能・相同性
機能・相同性情報


Olfactory Signaling Pathway / Activation of the phototransduction cascade / G beta:gamma signalling through PLC beta / Presynaptic function of Kainate receptors / Thromboxane signalling through TP receptor / G-protein activation / G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor ...Olfactory Signaling Pathway / Activation of the phototransduction cascade / G beta:gamma signalling through PLC beta / Presynaptic function of Kainate receptors / Thromboxane signalling through TP receptor / G-protein activation / G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / Glucagon signaling in metabolic regulation / G beta:gamma signalling through CDC42 / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / G beta:gamma signalling through BTK / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / photoreceptor disc membrane / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / Glucagon-type ligand receptors / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / G alpha (z) signalling events / cellular response to catecholamine stimulus / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / cellular response to prostaglandin E stimulus / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / sensory perception of taste / GPER1 signaling / G-protein beta-subunit binding / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / heterotrimeric G-protein complex / G alpha (12/13) signalling events / extracellular vesicle / signaling receptor complex adaptor activity / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / retina development in camera-type eye / GTPase binding / Ca2+ pathway / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / G alpha (i) signalling events / fibroblast proliferation / G alpha (s) signalling events / G alpha (q) signalling events / Ras protein signal transduction / cell population proliferation / Extra-nuclear estrogen signaling / G protein-coupled receptor signaling pathway / lysosomal membrane / GTPase activity / シナプス / protein-containing complex binding / シグナル伝達 / extracellular exosome / 生体膜 / 細胞膜 / 細胞質基質 / 細胞質
類似検索 - 分子機能
G-protein, gamma subunit / G-protein gamma subunit domain profile. / GGL domain / G-protein gamma-like domain superfamily / G-protein gamma-like domain / GGL domain / G protein gamma subunit-like motifs / Guanine nucleotide-binding protein, beta subunit / G-protein, beta subunit / G-protein beta WD-40 repeat ...G-protein, gamma subunit / G-protein gamma subunit domain profile. / GGL domain / G-protein gamma-like domain superfamily / G-protein gamma-like domain / GGL domain / G protein gamma subunit-like motifs / Guanine nucleotide-binding protein, beta subunit / G-protein, beta subunit / G-protein beta WD-40 repeat / WD40 repeat, conserved site / Trp-Asp (WD) repeats signature. / WD domain, G-beta repeat / WD40リピート / WD40リピート / Trp-Asp (WD) repeats profile. / Trp-Asp (WD) repeats circular profile. / WD40-repeat-containing domain superfamily / WD40/YVTN repeat-like-containing domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2 / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
synthetic construct (人工物)
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: 2.7 Å
データ登録者Ma, S. / Chen, Y. / Dai, A. / Yin, W. / Guo, J. / Yang, D. / Zhou, F. / Jiang, Y. / Wang, M.-W. / Xu, H.E.
資金援助 中国, 1件
組織認可番号国
Ministry of Science and Technology (MoST, China)2018YFA0507002 中国
引用ジャーナル: Cell Res / 年: 2021
タイトル: Structural mechanism of calcium-mediated hormone recognition and Gβ interaction by the human melanocortin-1 receptor.
著者: Shanshan Ma / Yan Chen / Antao Dai / Wanchao Yin / Jia Guo / Dehua Yang / Fulai Zhou / Yi Jiang / Ming-Wei Wang / H Eric Xu /
要旨: Melanocortins are peptide hormones critical for the regulation of stress response, energy homeostasis, inflammation, and skin pigmentation. Their functions are mediated by five G protein-coupled ...Melanocortins are peptide hormones critical for the regulation of stress response, energy homeostasis, inflammation, and skin pigmentation. Their functions are mediated by five G protein-coupled receptors (MC1R-MC5R), predominately through the stimulatory G protein (Gs). MC1R, the founding member of melanocortin receptors, is mainly expressed in melanocytes and is involved in melanogenesis. Dysfunction of MC1R is associated with the development of melanoma and skin cancer. Here we present three cryo-electron microscopy structures of the MC1R-Gs complexes bound to endogenous hormone α-MSH, a marketed drug afamelanotide, and a synthetic agonist SHU9119. These structures reveal the orthosteric binding pocket for the conserved HFRW motif among melanocortins and the crucial role of calcium ion in ligand binding. They also demonstrate the basis of differential activities among different ligands. In addition, unexpected interactions between MC1R and the Gβ subunit were discovered from these structures. Together, our results elucidate a conserved mechanism of calcium-mediated ligand recognition, a specific mode of G protein coupling, and a universal activation pathway of melanocortin receptors.
履歴
登録2021年6月18日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02021年9月8日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年2月16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_author.identifier_ORCID

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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-31452
  • 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
G: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
A: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
N: Nanobody 35
B: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
R: Melanocortin-1 receptor
S: scFv16
F: Afamelanotide
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)207,5028
ポリマ－207,4627
非ポリマー401
水0
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area17030 Å2
ΔGint-98 kcal/mol
Surface area49780 Å2

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要素

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Guanine nucleotide-binding protein ... , 3種, 3分子 GAB

#1: タンパク質 Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2 / G gamma-I


分子量: 7861.143 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: GNG2 / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: P59768
#2: タンパク質 Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1


分子量: 41879.465 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: GNAS, GNAS1, GSP, GNAI1 / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
#4: タンパク質 Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1 / Transducin beta chain 1


分子量: 40226.992 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: GNB1 / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: P62873

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抗体 , 2種, 2分子 NS

#3: 抗体 Nanobody 35 / ナノボディ


分子量: 17352.498 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) synthetic construct (人工物) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
#6: 抗体 scFv16


分子量: 30363.043 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) synthetic construct (人工物) / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)

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タンパク質 / タンパク質・ペプチド / 非ポリマー , 3種, 3分子 RF

#5: タンパク質 Melanocortin-1 receptor / Melanocortin 1 receptor


分子量: 68170.031 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: MC1R, MSHR / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
#7: タンパク質・ペプチド Afamelanotide /


分子量: 1608.818 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物)
#8: 化合物 ChemComp-CA / CALCIUM ION / カルシウムジカチオン


分子量: 40.078 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: Ca / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION

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詳細

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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1Cryo-EM structure of afamelanotide-bound melanocortin-1 receptor in complex with Gs protein, Nb35 and scFv16COMPLEX#1-#70RECOMBINANT
2Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2COMPLEX#11RECOMBINANT
3Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1COMPLEX#21RECOMBINANT
4Nanobody 35ナノボディCOMPLEX#31RECOMBINANT
5Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1COMPLEX#41RECOMBINANT
6Melanocortin-1 receptorMelanocortin 1 receptorCOMPLEX#51RECOMBINANT
7scFv16COMPLEX#61RECOMBINANT
8AfamelanotideCOMPLEX#71SYNTHETIC
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
21Homo sapiens (ヒト)9606
32Homo sapiens (ヒト)9606
43synthetic construct (人工物)32630
54Homo sapiens (ヒト)9606
65Homo sapiens (ヒト)9606
76synthetic construct (人工物)32630
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
21Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)7111
32Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)7111
43Escherichia coli (大腸菌)562
54Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)7111
65Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)7111
76Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)7111
緩衝液pH: 7.4
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: 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: OTHER
電子レンズモード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy
撮影電子線照射量: 80 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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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
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 2.7 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 460989 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0110058
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.03713630
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d12.8213599
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0641550
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0121732

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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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