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- EMDB-37357: Cryo-EM structure of the AA-14-bound GPR101-Gs complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-37357
タイトルCryo-EM structure of the AA-14-bound GPR101-Gs complex
マップデータ
試料
  • 複合体: Cryo-EM structure of the AA14-bound GPR101-Gs complex
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1,Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
    • タンパク質・ペプチド: Probable G-protein coupled receptor 101
    • タンパク質・ペプチド: Scfv16
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
  • リガンド: 1-(4-methylpyridin-2-yl)-3-[3-(trifluoromethyl)phenyl]thiourea
キーワードGPCR (Gタンパク質共役受容体) / orphan receptor (オーファン受容体) / GPR101 / constitutive activity (受容体) / cryo-EM (低温電子顕微鏡法) / structural protein (タンパク質) / MEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質)
機能・相同性
機能・相同性情報


Adenylate cyclase inhibitory pathway / positive regulation of protein localization to cell cortex / regulation of cAMP-mediated signaling / D2 dopamine receptor binding / G protein-coupled serotonin receptor binding / adenylate cyclase-activating adrenergic receptor signaling pathway / regulation of mitotic spindle organization / cellular response to forskolin / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / Regulation of insulin secretion ...Adenylate cyclase inhibitory pathway / positive regulation of protein localization to cell cortex / regulation of cAMP-mediated signaling / D2 dopamine receptor binding / G protein-coupled serotonin receptor binding / adenylate cyclase-activating adrenergic receptor signaling pathway / regulation of mitotic spindle organization / cellular response to forskolin / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / Regulation of insulin secretion / G protein-coupled receptor binding / G protein-coupled receptor activity / Olfactory Signaling Pathway / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / Activation of the phototransduction cascade / G beta:gamma signalling through PLC beta / Presynaptic function of Kainate receptors / Thromboxane signalling through TP receptor / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / 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 / response to peptide hormone / 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 / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / 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 / GDP 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 / 細胞皮質 / midbody / 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 / receptor complex / 細胞周期 / G protein-coupled receptor signaling pathway / lysosomal membrane / 細胞分裂 / GTPase activity / 中心体 / シナプス / protein-containing complex binding / GTP binding / 核小体 / magnesium ion binding / シグナル伝達 / extracellular exosome / 核質 / 生体膜 / 細胞膜 / 細胞質基質 / 細胞質
類似検索 - 分子機能
G-protein alpha subunit, group I / G-alpha domain profile. / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G protein alpha subunit, helical insertion / G-protein alpha subunit / G protein alpha subunit / G-protein, gamma subunit / G-protein gamma subunit domain profile. / GGL domain / G-protein gamma-like domain superfamily ...G-protein alpha subunit, group I / G-alpha domain profile. / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G protein alpha subunit, helical insertion / G-protein alpha subunit / G protein alpha subunit / 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 coupled receptors family 1 signature. / G protein-coupled receptor, rhodopsin-like / GPCR, rhodopsin-like, 7TM / G-protein coupled receptors family 1 profile. / 7 transmembrane receptor (rhodopsin family) / 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 / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
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 / Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1 / Probable G-protein coupled receptor 101
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.3 Å
データ登録者Sun JP / Yu X / Gao N / Yang F / Wang JY / Yang Z / Guan Y / Wang GP
資金援助 中国, 5件
OrganizationGrant number
National Natural Science Foundation of China (NSFC)31725007 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32130055 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)92057121 中国
National Science Foundation (NSF, China)81825022 中国
National Science Foundation (NSF, China)82225011 中国
引用ジャーナル: Nat Chem Biol / : 2024
タイトル: Structure of GPR101-Gs enables identification of ligands with rejuvenating potential.
著者: Zhao Yang / Jun-Yan Wang / Fan Yang / Kong-Kai Zhu / Guo-Peng Wang / Ying Guan / Shang-Lei Ning / Yan Lu / Yu Li / Chao Zhang / Yuan Zheng / Shu-Hua Zhou / Xin-Wen Wang / Ming-Wei Wang / Peng ...著者: Zhao Yang / Jun-Yan Wang / Fan Yang / Kong-Kai Zhu / Guo-Peng Wang / Ying Guan / Shang-Lei Ning / Yan Lu / Yu Li / Chao Zhang / Yuan Zheng / Shu-Hua Zhou / Xin-Wen Wang / Ming-Wei Wang / Peng Xiao / Fan Yi / Cheng Zhang / Peng-Ju Zhang / Fei Xu / Bao-Hua Liu / Hua Zhang / Xiao Yu / Ning Gao / Jin-Peng Sun /
要旨: GPR101 is an orphan G protein-coupled receptor actively participating in energy homeostasis. Here we report the cryo-electron microscopy structure of GPR101 constitutively coupled to Gs heterotrimer, ...GPR101 is an orphan G protein-coupled receptor actively participating in energy homeostasis. Here we report the cryo-electron microscopy structure of GPR101 constitutively coupled to Gs heterotrimer, which reveals unique features of GPR101, including the interaction of extracellular loop 2 within the 7TM bundle, a hydrophobic chain packing-mediated activation mechanism and the structural basis of disease-related mutants. Importantly, a side pocket is identified in GPR101 that facilitates in silico screening to identify four small-molecule agonists, including AA-14. The structure of AA-14-GPR101-Gs provides direct evidence of the AA-14 binding at the side pocket. Functionally, AA-14 partially restores the functions of GH/IGF-1 axis and exhibits several rejuvenating effects in wild-type mice, which are abrogated in Gpr101-deficient mice. In summary, we provide a structural basis for the constitutive activity of GPR101. The structure-facilitated identification of GPR101 agonists and functional analysis suggest that targeting this orphan receptor has rejuvenating potential.
履歴
登録2023年9月4日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年1月3日-
マップ公開2024年1月3日-
更新2024年4月10日-
現状2024年4月10日処理サイト: PDBc / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_37357.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 22.2 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.85 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.028
最小 - 最大-0.15491201 - 0.21783558
平均 (標準偏差)0.001053733 (±0.009711197)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ180180180
Spacing180180180
セルA=B=C: 153.0 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_37357_half_map_1.map
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_37357_half_map_2.map
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

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試料の構成要素

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全体 : Cryo-EM structure of the AA14-bound GPR101-Gs complex

全体名称: Cryo-EM structure of the AA14-bound GPR101-Gs complex
要素
  • 複合体: Cryo-EM structure of the AA14-bound GPR101-Gs complex
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1,Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
    • タンパク質・ペプチド: Probable G-protein coupled receptor 101
    • タンパク質・ペプチド: Scfv16
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
  • リガンド: 1-(4-methylpyridin-2-yl)-3-[3-(trifluoromethyl)phenyl]thiourea

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超分子 #1: Cryo-EM structure of the AA14-bound GPR101-Gs complex

超分子名称: Cryo-EM structure of the AA14-bound GPR101-Gs complex
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#5
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1,Guanine n...

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1,Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 42.010664 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MMGCTLSAED KAAVERSKMI EKQLQKDKQV YRATHRLLLL GADNSGKSTI VKQMRIYHVN GYSEEECKQY KAVVYSNTIQ SIIAIIRAM GRLKIDFGDS ARADDARQLF VLAGAAEEGF MTAELAGVIK RLWKDSGVQA CFNRSREYQL NDSAAYYLND L DRIAQPNY ...文字列:
MMGCTLSAED KAAVERSKMI EKQLQKDKQV YRATHRLLLL GADNSGKSTI VKQMRIYHVN GYSEEECKQY KAVVYSNTIQ SIIAIIRAM GRLKIDFGDS ARADDARQLF VLAGAAEEGF MTAELAGVIK RLWKDSGVQA CFNRSREYQL NDSAAYYLND L DRIAQPNY IPTQQDVLRT RVKTSGIFET KFQVDKVNFH MFDVGAQRDE RRKWIQCFND VTAIIFVVDS SDYNRLQEAL ND FKSIWNN RWLRTISVIL FLNKQDLLAE KVLAGKSKIE DYFPEFARYT TPEDATPEPG EDPRVTRAKY FIRDEFLRIS TAS GDGRHY CYPHFTCSVD TENARRIFND CRDIIQRMHL RQYELL

UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1

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分子 #2: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 37.429863 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: SGSELDQLRQ EAEQLKNQIR DARKACADAT LSQITNNIDP VGRIQMRTRR TLRGHLAKIY AMHWGTDSRL LVSASQDGKL IIWDSYTTN KVHAIPLRSS WVMTCAYAPS GNYVACGGLD NICSIYNLKT REGNVRVSRE LAGHTGYLSC CRFLDDNQIV T SSGDTTCA ...文字列:
SGSELDQLRQ EAEQLKNQIR DARKACADAT LSQITNNIDP VGRIQMRTRR TLRGHLAKIY AMHWGTDSRL LVSASQDGKL IIWDSYTTN KVHAIPLRSS WVMTCAYAPS GNYVACGGLD NICSIYNLKT REGNVRVSRE LAGHTGYLSC CRFLDDNQIV T SSGDTTCA LWDIETGQQT TTFTGHTGDV MSLSLAPDTR LFVSGACDAS AKLWDVREGM CRQTFTGHES DINAICFFPN GN AFATGSD DATCRLFDLR ADQELMTYSH DNIICGITSV SFSKSGRLLL AGYDDFNCNV WDALKADRAG VLAGHDNRVS CLG VTDDGM AVATGSWDSF LKIWN

UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1

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分子 #3: Probable G-protein coupled receptor 101

分子名称: Probable G-protein coupled receptor 101 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 56.774926 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MTSTCTNSTR ESNSSHTCMP LSKMPISLAH GIIRSTVLVI FLAASFVGNI VLALVLQRKP QLLQVTNRFI FNLLVTDLLQ ISLVAPWVV ATSVPLFWPL NSHFCTALVS LTHLFAFASV NTIVVVSVDR YLSIIHPLSY PSKMTQRRGY LLLYGTWIVA I LQSTPPLY ...文字列:
MTSTCTNSTR ESNSSHTCMP LSKMPISLAH GIIRSTVLVI FLAASFVGNI VLALVLQRKP QLLQVTNRFI FNLLVTDLLQ ISLVAPWVV ATSVPLFWPL NSHFCTALVS LTHLFAFASV NTIVVVSVDR YLSIIHPLSY PSKMTQRRGY LLLYGTWIVA I LQSTPPLY GWGQAAFDER NALCSMIWGA SPSYTILSVV SFIVIPLIVM IACYSVVFCA ARRQHALLYN VKRHSLEVRV KD CVENEDE EGAEKKEEFQ DESEFRRQHE GEVKAKEGRM EAKDGSLKAK EGSTGTSESS VEARGSEEVR ESSTVASDGS MEG KEGSTK VEENSMKADK GRTEVNQCSI DLGEDDMEFG EDDINFSEDD VEAVNIPESL PPSRRNSNSN PPLPRCYQCK AAKV IFIII FSYVLSLGPY CFLAVLAVWV DVETQVPQWV ITIIIWLFFL QCCIHPYVYG YMHKTIKKEI QDMLKKFFCK EKPPK EDSH PDLPGTEGGT EGKIVPSYDS ATFP

UniProtKB: Probable G-protein coupled receptor 101

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分子 #4: Scfv16

分子名称: Scfv16 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 30.363043 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MLLVNQSHQG FNKEHTSKMV SAIVLYVLLA AAAHSAFAVQ LVESGGGLVQ PGGSRKLSCS ASGFAFSSFG MHWVRQAPEK GLEWVAYIS SGSGTIYYAD TVKGRFTISR DDPKNTLFLQ MTSLRSEDTA MYYCVRSIYY YGSSPFDFWG QGTTLTVSAG G GGSGGGGS ...文字列:
MLLVNQSHQG FNKEHTSKMV SAIVLYVLLA AAAHSAFAVQ LVESGGGLVQ PGGSRKLSCS ASGFAFSSFG MHWVRQAPEK GLEWVAYIS SGSGTIYYAD TVKGRFTISR DDPKNTLFLQ MTSLRSEDTA MYYCVRSIYY YGSSPFDFWG QGTTLTVSAG G GGSGGGGS GGGGSADIVM TQATSSVPVT PGESVSISCR SSKSLLHSNG NTYLYWFLQR PGQSPQLLIY RMSNLASGVP DR FSGSGSG TAFTLTISRL EAEDVGVYYC MQHLEYPLTF GAGTKLEL

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分子 #5: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 6.375332 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列:
NTASIAQARK LVEQLKMEAN IDRIKVSKAA ADLMAYCEAH AKEDPLLTPV PASENPFR

UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2

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分子 #6: 1-(4-methylpyridin-2-yl)-3-[3-(trifluoromethyl)phenyl]thiourea

分子名称: 1-(4-methylpyridin-2-yl)-3-[3-(trifluoromethyl)phenyl]thiourea
タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 2 / : U7D
分子量理論値: 311.325 Da
Chemical component information

ChemComp-U7D:
1-(4-methylpyridin-2-yl)-3-[3-(trifluoromethyl)phenyl]thiourea

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

緩衝液pH: 7.5
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / 最大 デフォーカス(公称値): 1.2 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 0.8 µm
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 60.0 e/Å2
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: OTHER
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 3646024
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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