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- PDB-6u1n: GPCR-Beta arrestin structure in lipid bilayer -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6u1n
タイトルGPCR-Beta arrestin structure in lipid bilayer
要素
  • Beta-arrestin-1
  • Fab30 heavy chain
  • Fab30 light chain
  • Muscarinic acetylcholine receptor M2, Vasopressin V2 receptor chimera
キーワードSIGNALING PROTEIN/IMMUNE SYSTEM / Arrestin / GPCR / complex / signaling / SIGNALING PROTEIN-IMMUNE SYSTEM complex
機能・相同性
機能・相同性情報


V2 vasopressin receptor binding / alpha-1A adrenergic receptor binding / follicle-stimulating hormone receptor binding / TGFBR3 regulates TGF-beta signaling / renal water retention / Defective AVP does not bind AVPR2 and causes neurohypophyseal diabetes insipidus (NDI) / sensory perception of touch / G alpha (s) signalling events / Vasopressin-like receptors / regulation of systemic arterial blood pressure by vasopressin ...V2 vasopressin receptor binding / alpha-1A adrenergic receptor binding / follicle-stimulating hormone receptor binding / TGFBR3 regulates TGF-beta signaling / renal water retention / Defective AVP does not bind AVPR2 and causes neurohypophyseal diabetes insipidus (NDI) / sensory perception of touch / G alpha (s) signalling events / Vasopressin-like receptors / regulation of systemic arterial blood pressure by vasopressin / vasopressin receptor activity / regulation of inositol trisphosphate biosynthetic process / follicle-stimulating hormone signaling pathway / protein phosphorylated amino acid binding / alpha-1B adrenergic receptor binding / Lysosome Vesicle Biogenesis / angiotensin receptor binding / Muscarinic acetylcholine receptors / G protein-coupled acetylcholine receptor activity / phospholipase C-activating G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / AP-2 adaptor complex binding / Ub-specific processing proteases / cholinergic synapse / MAP2K and MAPK activation / Golgi Associated Vesicle Biogenesis / hemostasis / telencephalon development / Cargo recognition for clathrin-mediated endocytosis / clathrin adaptor activity / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / Clathrin-mediated endocytosis / negative regulation of interleukin-8 production / regulation of smooth muscle contraction / regulation of G protein-coupled receptor signaling pathway / G protein-coupled receptor internalization / cysteine-type endopeptidase inhibitor activity involved in apoptotic process / arrestin family protein binding / mitogen-activated protein kinase kinase binding / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / response to morphine / clathrin binding / stress fiber assembly / positive regulation of Rho protein signal transduction / regulation of heart contraction / positive regulation of vasoconstriction / pseudopodium / positive regulation of systemic arterial blood pressure / negative regulation of interleukin-6 production / positive regulation of intracellular signal transduction / positive regulation of receptor internalization / G protein-coupled receptor signaling pathway, coupled to cyclic nucleotide second messenger / negative regulation of Notch signaling pathway / endocytic vesicle / phototransduction / positive regulation of insulin secretion involved in cellular response to glucose stimulus / activation of adenylate cyclase activity / cellular response to hormone stimulus / insulin-like growth factor receptor binding / clathrin-coated pit / positive regulation of protein ubiquitination / response to cytokine / negative regulation of protein ubiquitination / presynaptic modulation of chemical synaptic transmission / GTPase activator activity / nuclear estrogen receptor binding / phosphoprotein binding / clathrin-coated endocytic vesicle membrane / G protein-coupled receptor binding / negative regulation of ERK1 and ERK2 cascade / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / response to virus / positive regulation of protein phosphorylation / G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / endocytosis / Cargo recognition for clathrin-mediated endocytosis / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / Clathrin-mediated endocytosis / nervous system development / protein transport / presynapse / ubiquitin-dependent protein catabolic process / cytoplasmic vesicle / G alpha (i) signalling events / regulation of apoptotic process / G alpha (s) signalling events / basolateral plasma membrane / molecular adaptor activity / chemical synaptic transmission / dendritic spine / proteasome-mediated ubiquitin-dependent protein catabolic process / negative regulation of neuron apoptotic process / transmembrane transporter binding / postsynaptic membrane / transcription coactivator activity / positive regulation of ERK1 and ERK2 cascade / protein ubiquitination / endosome / positive regulation of MAPK cascade / postsynaptic density / ciliary basal body
類似検索 - 分子機能
Muscarinic acetylcholine receptor M2 / Vasopressin V2 receptor / Vasopressin receptor / Muscarinic acetylcholine receptor family / Arrestin, conserved site / Arrestins signature. / Arrestin / Arrestin, N-terminal / Arrestin-like, N-terminal / Arrestin C-terminal-like domain ...Muscarinic acetylcholine receptor M2 / Vasopressin V2 receptor / Vasopressin receptor / Muscarinic acetylcholine receptor family / Arrestin, conserved site / Arrestins signature. / Arrestin / Arrestin, N-terminal / Arrestin-like, N-terminal / Arrestin C-terminal-like domain / Arrestin (or S-antigen), N-terminal domain / Arrestin (or S-antigen), C-terminal domain / Arrestin (or S-antigen), C-terminal domain / Arrestin-like, C-terminal / : / : / Serpentine type 7TM GPCR chemoreceptor Srsx / Immunoglobulin V-Type / Immunoglobulin V-set domain / Immunoglobulin V-set domain / 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) / Immunoglobulin subtype / Immunoglobulin / Immunoglobulin/major histocompatibility complex, conserved site / Immunoglobulins and major histocompatibility complex proteins signature. / Immunoglobulin E-set / Immunoglobulin C-Type / Immunoglobulin C1-set / Immunoglobulin C1-set domain / Ig-like domain profile. / Immunoglobulin-like domain / Immunoglobulin-like domain superfamily / Immunoglobulin-like fold
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-2CU / Muscarinic acetylcholine receptor M2 / Beta-arrestin-1 / Vasopressin V2 receptor / Ig-like domain-containing protein / Epididymis luminal protein 214
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
Rattus norvegicus (ドブネズミ)
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: 4 Å
データ登録者Staus, D.P. / Hu, H. / Robertson, M.J. / Kleinhenz, A.L.W. / Wingler, L.M. / Capel, W.D. / Latorraca, N.R. / Lefkowitz, R.J. / Skiniotis, G.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Heart, Lung, and Blood Institute (NIH/NHLBI)HL16037 米国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)NS092695 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2020
タイトル: Structure of the M2 muscarinic receptor-β-arrestin complex in a lipid nanodisc.
著者: Dean P Staus / Hongli Hu / Michael J Robertson / Alissa L W Kleinhenz / Laura M Wingler / William D Capel / Naomi R Latorraca / Robert J Lefkowitz / Georgios Skiniotis /
要旨: After activation by an agonist, G-protein-coupled receptors (GPCRs) recruit β-arrestin, which desensitizes heterotrimeric G-protein signalling and promotes receptor endocytosis. Additionally, β- ...After activation by an agonist, G-protein-coupled receptors (GPCRs) recruit β-arrestin, which desensitizes heterotrimeric G-protein signalling and promotes receptor endocytosis. Additionally, β-arrestin directly regulates many cell signalling pathways that can induce cellular responses distinct from that of G proteins. In contrast to G proteins, for which there are many high-resolution structures in complex with GPCRs, the molecular mechanisms underlying the interaction of β-arrestin with GPCRs are much less understood. Here we present a cryo-electron microscopy structure of β-arrestin 1 (βarr1) in complex with M2 muscarinic receptor (M2R) reconstituted in lipid nanodiscs. The M2R-βarr1 complex displays a multimodal network of flexible interactions, including binding of the N domain of βarr1 to phosphorylated receptor residues and insertion of the finger loop of βarr1 into the M2R seven-transmembrane bundle, which adopts a conformation similar to that in the M2R-heterotrimeric G protein complex. Moreover, the cryo-electron microscopy map reveals that the C-edge of βarr1 engages the lipid bilayer. Through atomistic simulations and biophysical, biochemical and cellular assays, we show that the C-edge is critical for stable complex formation, βarr1 recruitment, receptor internalization, and desensitization of G-protein activation. Taken together, these data suggest that the cooperative interactions of β-arrestin with both the receptor and the phospholipid bilayer contribute to its functional versatility.
履歴
登録2019年8月16日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02020年2月26日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12020年3月4日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title
改定 1.22020年3月25日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last
改定 1.32024年10月16日Group: Data collection / Database references / Structure summary
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession ..._database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification

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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-20612
  • 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
R: Muscarinic acetylcholine receptor M2, Vasopressin V2 receptor chimera
C: Beta-arrestin-1
H: Fab30 heavy chain
L: Fab30 light chain
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)151,0195
ポリマ－150,5814
非ポリマー4381
水00
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

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要素

#1: タンパク質 Muscarinic acetylcholine receptor M2, Vasopressin V2 receptor chimera / V2R / AVPR V2 / Antidiuretic hormone receptor / Renal-type arginine vasopressin receptor


分子量: 56616.176 Da / 分子数: 1 / 断片: M2 UNP residues 2-466 + V2 UNP residues 343-371 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: CHRM2, AVPR2, ADHR, DIR, DIR3, V2R / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P08172, UniProt: P30518
#2: タンパク質 Beta-arrestin-1 / Arrestin beta-1


分子量: 45017.180 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Rattus norvegicus (ドブネズミ) / 遺伝子: Arrb1 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P29066
#3: 抗体 Fab30 heavy chain


分子量: 25512.354 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: V9HW68
#4: 抗体 Fab30 light chain


分子量: 23435.064 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: Q7Z3Y4
#5: 化合物 ChemComp-2CU / 3-amino-5-chloro-N-cyclopropyl-4-methyl-6-[2-(4-methylpiperazin-1-yl)-2-oxoethoxy]thieno[2,3-b]pyridine-2-carboxamide / LY2119620 positive allosteric modulator of M2/M4 receptor


分子量: 437.944 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C19H24ClN5O3S
研究の焦点であるリガンドがあるかN
Has protein modificationY

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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由来詳細
1Phosphorylated human muscarinic acetylcholine receptor M2 in complex with rat beta-arrestin1, stabilized by an antibody fragment (Fab30).COMPLEX#1-#40MULTIPLE SOURCES
2Phosphorylated human muscarinic acetylcholine receptor M2COMPLEX#11RECOMBINANTPhosphorylated M2R was generated by ligating a synthetic phosphopeptide derived from the vasopressin-2-receptor (V2Rpp) using the enzyme sortase.
3Cysteine-free rat beta-arrestin 1 truncated at amino acid 393COMPLEX#21RECOMBINANT
4Antibody Fragment (Fab30)COMPLEX#3-#41RECOMBINANT
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Homo sapiens (ヒト)9606
23Rattus norvegicus (ドブネズミ)10116
34Homo sapiens (ヒト)9606
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Homo sapiens (ヒト)9606
23Escherichia coli (大腸菌)562
34Escherichia coli (大腸菌)562
緩衝液pH: 7.4
試料濃度: 2 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持詳細: unspecified
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: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 倍率（公称値）: 47169 X / 倍率（補正後）: 47169 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1200 nm / C2レンズ絞り径: 50 µm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 50 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 QUANTUM (4k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.15rc3_3435: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1RELION3粒子像選択
2SerialEM3.6画像取得
4Gctf1.06CTF補正
7Cootモデルフィッティング
9PHENIXモデル精密化
10RELION初期オイラー角割当
13RELION3３次元再構成
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: 11700000
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 145618 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0056038
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.6338314
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d4.8873523
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.042993
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0041060

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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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