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- PDB-6wha: HTR2A bound to 25-CN-NBOH in complex with a mini-Galpha-q protein... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6wha
タイトルHTR2A bound to 25-CN-NBOH in complex with a mini-Galpha-q protein, beta/gamma subunits and an active-state stabilizing single-chain variable fragment (scFv16) obtained by cryo-electron microscopy (cryoEM)
要素
  • (Guanine nucleotide-binding protein ...) x 2
  • G subunit q (Gi2-mini-Gq chimeric)
  • Soluble cytochrome b562,5-hydroxytryptamine receptor 2A chimera
  • single Fab chain (svFv16)
キーワードMEMBRANE PROTEIN/IMMUNE SYSTEM / 5HT2A / G protein / 25-CN-NBOH / GPCR / cryo-EM / MEMBRANE PROTEIN-IMMUNE SYSTEM complex
機能・相同性
機能・相同性情報


protein localization to cytoskeleton / positive regulation of heat generation / 1-(4-iodo-2,5-dimethoxyphenyl)propan-2-amine binding / Gq/11-coupled serotonin receptor activity / positive regulation of phosphatidylinositol biosynthetic process / G protein-coupled serotonin receptor signaling pathway / G protein-coupled serotonin receptor complex / neurofilament / cell body fiber / artery smooth muscle contraction ...protein localization to cytoskeleton / positive regulation of heat generation / 1-(4-iodo-2,5-dimethoxyphenyl)propan-2-amine binding / Gq/11-coupled serotonin receptor activity / positive regulation of phosphatidylinositol biosynthetic process / G protein-coupled serotonin receptor signaling pathway / G protein-coupled serotonin receptor complex / neurofilament / cell body fiber / artery smooth muscle contraction / phospholipase C-activating serotonin receptor signaling pathway / positive regulation of cytokine production involved in immune response / serotonin receptor activity / Serotonin receptors / G protein-coupled serotonin receptor activity / serotonin receptor signaling pathway / sensitization / neurotransmitter receptor activity / urinary bladder smooth muscle contraction / serotonin binding / positive regulation of platelet aggregation / negative regulation of synaptic transmission, glutamatergic / positive regulation of DNA biosynthetic process / temperature homeostasis / detection of temperature stimulus involved in sensory perception of pain / regulation of dopamine secretion / negative regulation of potassium ion transport / protein tyrosine kinase activator activity / positive regulation of vasoconstriction / positive regulation of execution phase of apoptosis / detection of mechanical stimulus involved in sensory perception of pain / G protein-coupled receptor signaling pathway, coupled to cyclic nucleotide second messenger / positive regulation of fat cell differentiation / behavioral response to cocaine / release of sequestered calcium ion into cytosol / presynaptic modulation of chemical synaptic transmission / positive regulation of glycolytic process / dendritic shaft / glycolytic process / electron transport chain / caveola / memory / intracellular calcium ion homeostasis / Olfactory Signaling Pathway / Activation of the phototransduction cascade / G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / G beta:gamma signalling through PLC beta / Presynaptic function of Kainate receptors / Thromboxane signalling through TP receptor / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / G-protein activation / positive regulation of inflammatory response / Glucagon signaling in metabolic regulation / G beta:gamma signalling through CDC42 / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / G beta:gamma signalling through BTK / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / photoreceptor disc membrane / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / Glucagon-type ligand receptors / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / G alpha (z) signalling events / cellular response to catecholamine stimulus / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / positive regulation of neuron apoptotic process / GPER1 signaling / cellular response to prostaglandin E stimulus / heterotrimeric G-protein complex / G-protein beta-subunit binding / G alpha (12/13) signalling events / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / extracellular vesicle / sensory perception of taste / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / signaling receptor complex adaptor activity / virus receptor activity / positive regulation of cytosolic calcium ion concentration / retina development in camera-type eye / GTPase binding / fibroblast proliferation / presynaptic membrane / Ca2+ pathway / cytoplasmic vesicle / High laminar flow shear stress activates signaling by PIEZO1 and PECAM1:CDH5:KDR in endothelial cells / G alpha (i) signalling events / G alpha (s) signalling events / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / G alpha (q) signalling events / chemical synaptic transmission / Ras protein signal transduction / periplasmic space / electron transfer activity
類似検索 - 分子機能
5-Hydroxytryptamine 2A receptor / 5-hydroxytryptamine receptor family / Cytochrome b562 / Cytochrome b562 / Cytochrome c/b562 / Serpentine type 7TM GPCR chemoreceptor Srsx / G-protein, gamma subunit / G-protein gamma subunit domain profile. / G-protein gamma-like domain / G-protein gamma-like domain superfamily ...5-Hydroxytryptamine 2A receptor / 5-hydroxytryptamine receptor family / Cytochrome b562 / Cytochrome b562 / Cytochrome c/b562 / Serpentine type 7TM GPCR chemoreceptor Srsx / G-protein, gamma subunit / G-protein gamma subunit domain profile. / G-protein gamma-like domain / G-protein gamma-like domain superfamily / GGL domain / G protein gamma subunit-like motifs / GGL domain / G protein beta WD-40 repeat protein / Guanine nucleotide-binding protein, beta subunit / G-protein, beta subunit / G-protein coupled receptors family 1 signature. / 7 transmembrane receptor (rhodopsin family) / G protein-coupled receptor, rhodopsin-like / GPCR, rhodopsin-like, 7TM / G-protein coupled receptors family 1 profile. / WD domain, G-beta repeat / P-loop containing nucleotide triphosphate hydrolases / G-protein beta WD-40 repeat / WD40 repeat, conserved site / Trp-Asp (WD) repeats signature. / Trp-Asp (WD) repeats profile. / Trp-Asp (WD) repeats circular profile. / WD40 repeats / WD40 repeat / WD40-repeat-containing domain superfamily / WD40/YVTN repeat-like-containing domain superfamily / Rossmann fold / 3-Layer(aba) Sandwich / Alpha Beta
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-U0G / Soluble cytochrome b562 / 5-hydroxytryptamine receptor 2A / 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Escherichia coli (大腸菌)
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: 3.36 Å
データ登録者Skiniotis, G. / Roth, B. / Kim, K. / Panova, O.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute on Drug Abuse (NIH/NIDA)R37 DA045657 米国
National Institutes of Health/National Institute of Mental Health (NIH/NIMH)RO1 MH112205 米国
引用ジャーナル: Cell / 年: 2020
タイトル: Structure of a Hallucinogen-Activated Gq-Coupled 5-HT Serotonin Receptor.
著者: Kuglae Kim / Tao Che / Ouliana Panova / Jeffrey F DiBerto / Jiankun Lyu / Brian E Krumm / Daniel Wacker / Michael J Robertson / Alpay B Seven / David E Nichols / Brian K Shoichet / Georgios ...著者: Kuglae Kim / Tao Che / Ouliana Panova / Jeffrey F DiBerto / Jiankun Lyu / Brian E Krumm / Daniel Wacker / Michael J Robertson / Alpay B Seven / David E Nichols / Brian K Shoichet / Georgios Skiniotis / Bryan L Roth /
要旨: Hallucinogens like lysergic acid diethylamide (LSD), psilocybin, and substituted N-benzyl phenylalkylamines are widely used recreationally with psilocybin being considered as a therapeutic for many ...Hallucinogens like lysergic acid diethylamide (LSD), psilocybin, and substituted N-benzyl phenylalkylamines are widely used recreationally with psilocybin being considered as a therapeutic for many neuropsychiatric disorders including depression, anxiety, and substance abuse. How psychedelics mediate their actions-both therapeutic and hallucinogenic-are not understood, although activation of the 5-HT serotonin receptor (HTR2A) is key. To gain molecular insights into psychedelic actions, we determined the active-state structure of HTR2A bound to 25-CN-NBOH-a prototypical hallucinogen-in complex with an engineered Gαq heterotrimer by cryoelectron microscopy (cryo-EM). We also obtained the X-ray crystal structures of HTR2A complexed with the arrestin-biased ligand LSD or the inverse agonist methiothepin. Comparisons of these structures reveal determinants responsible for HTR2A-Gαq protein interactions as well as the conformational rearrangements involved in active-state transitions. Given the potential therapeutic actions of hallucinogens, these findings could accelerate the discovery of more selective drugs for the treatment of a variety of neuropsychiatric disorders.
履歴
登録2020年4月7日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02020年9月23日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年11月20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-21669
  • 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
A: Soluble cytochrome b562,5-hydroxytryptamine receptor 2A chimera
B: G subunit q (Gi2-mini-Gq chimeric)
C: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
D: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
E: single Fab chain (svFv16)
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)160,5136
ポリマ－160,2005
非ポリマー3121
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, Mix purified HTR2A and G complex and scFv16, and then allow gel filtration.
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area9630 Å2
ΔGint-57 kcal/mol
Surface area49450 Å2

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要素

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タンパク質 , 2種, 2分子 AB

#1: タンパク質 Soluble cytochrome b562,5-hydroxytryptamine receptor 2A chimera / Cytochrome b-562 / 5-HT-2A / Serotonin receptor 2A


分子量: 56167.309 Da / 分子数: 1
断片: cybC (UNP residues 23-127) + linker + HTR2A (UNP residues 66-404)
由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌), (組換発現) Homo sapiens (ヒト)
遺伝子: cybC, HTR2A, HTR2
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P0ABE7, UniProt: P28223
#2: タンパク質 G subunit q (Gi2-mini-Gq chimeric)


分子量: 28084.832 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: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)

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Guanine nucleotide-binding protein ... , 2種, 2分子 CD

#3: 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: 39418.086 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: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P62873
#4: 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: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P59768

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抗体 / 非ポリマー , 2種, 2分子 E

#5: 抗体 single Fab chain (svFv16)


分子量: 28668.922 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: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
#6: 化合物 ChemComp-U0G / 4-(2-{[(2-hydroxyphenyl)methyl]amino}ethyl)-2,5-dimethoxybenzonitrile


分子量: 312.363 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C18H20N2O3 / 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
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

構成要素名称: HTR2A bound to 25-CN-NBOH in complex with a mini-Galpha-q protein, beta/gamma subunits and an active-state stabilizing single-chain variable fragment (scFv16) obtained by cryo-electron microscopy (cryoEM)
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#5 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
緩衝液pH: 7.5
緩衝液成分
ID濃度式Buffer-ID
120 mMHEPES1
2100 mMNaCl1
30.001 %LMNG1
40.0001 %CHS1
50.00025 %GDN1
6100 uMTCEP1
71 mMMgCl21
810 uMGDP1
試料濃度: 16.7 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: GOLD / 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

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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（補正後）: 57050 X / Calibrated defocus min: 1000 nm / 最大 デフォーカス（補正後）: 2500 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 70 µm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 4 sec. / 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) / 撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 2368

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.17.1_3660: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
2SerialEM画像取得
4GctfCTF補正
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: 2712613
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.36 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 166497 / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
精密化交差検証法: NONE
立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 59.95 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.018501
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.95711575
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d17.7461204
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0591347
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0061478

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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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