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万見
- EMDB-20223: Structure of the Rhodopsin-Transducin-Nanobody Complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-20223
タイトルStructure of the Rhodopsin-Transducin-Nanobody Complex
マップデータRhodopsin-Transducin-Nanobody Complex
試料
  • 複合体: Rhodopsin-Transducin-Nanobody Complex
    • 複合体: Transducin
      • タンパク質・ペプチド: Gt-alpha/Gi1-alpha chimera
      • 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: Guanine nucleotide-binding protein G(T) subunit gamma-T1
    • 複合体: Rhodopsin
      • タンパク質・ペプチド: Rhodopsin
    • 複合体: Nanobody
      • タンパク質・ペプチド: Camelid antibody VHH fragment
  • リガンド: RETINAL
キーワードGPCR / G protein / Complex / SIGNALING PROTEIN-IMMUNE SYSTEM complex
機能・相同性
機能・相同性情報


negative regulation of cyclic-nucleotide phosphodiesterase activity / Opsins / VxPx cargo-targeting to cilium / rod bipolar cell differentiation / sperm head plasma membrane / opsin binding / The canonical retinoid cycle in rods (twilight vision) / absorption of visible light / G protein-coupled opsin signaling pathway / Olfactory Signaling Pathway ...negative regulation of cyclic-nucleotide phosphodiesterase activity / Opsins / VxPx cargo-targeting to cilium / rod bipolar cell differentiation / sperm head plasma membrane / opsin binding / The canonical retinoid cycle in rods (twilight vision) / absorption of visible light / G protein-coupled opsin signaling pathway / Olfactory Signaling Pathway / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / 11-cis retinal binding / podosome assembly / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / G protein-coupled photoreceptor activity / photoreceptor inner segment membrane / cellular response to light stimulus / rod photoreceptor outer segment / eye photoreceptor cell development / detection of light stimulus involved in visual perception / G protein-coupled receptor complex / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / thermotaxis / Activation of the phototransduction cascade / detection of temperature stimulus involved in thermoception / outer membrane / response to light intensity / photoreceptor cell maintenance / arrestin family protein binding / Activation of G protein gated Potassium channels / G-protein activation / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / G beta:gamma signalling through PLC beta / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / Thromboxane signalling through TP receptor / Presynaptic function of Kainate receptors / G beta:gamma signalling through CDC42 / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / G alpha (12/13) signalling events / Glucagon-type ligand receptors / G beta:gamma signalling through BTK / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / Ca2+ pathway / G alpha (z) signalling events / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / Extra-nuclear estrogen signaling / G alpha (s) signalling events / G alpha (q) signalling events / photoreceptor outer segment membrane / G alpha (i) signalling events / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / High laminar flow shear stress activates signaling by PIEZO1 and PECAM1:CDH5:KDR in endothelial cells / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / acyl binding / phototransduction, visible light / phototransduction / response to light stimulus / photoreceptor outer segment / G-protein alpha-subunit binding / photoreceptor inner segment / visual perception / guanyl-nucleotide exchange factor activity / G protein-coupled receptor binding / microtubule cytoskeleton organization / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / cell-cell junction / photoreceptor disc membrane / GDP binding / intracellular protein localization / cellular response to catecholamine stimulus / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / cellular response to prostaglandin E stimulus / heterotrimeric G-protein complex / G-protein beta-subunit binding / sensory perception of taste / signaling receptor complex adaptor activity / retina development in camera-type eye / GTPase binding / sperm midpiece / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / gene expression / cell population proliferation / G protein-coupled receptor signaling pathway / Golgi membrane / GTPase activity / synapse / protein kinase binding / GTP binding / protein-containing complex binding / zinc ion binding / membrane / metal ion binding / identical protein binding / plasma membrane / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Rhodopsin, N-terminal / Amino terminal of the G-protein receptor rhodopsin / Rhodopsin / Opsin / Visual pigments (opsins) retinal binding site / Visual pigments (opsins) retinal binding site. / : / G-protein alpha subunit, group I / Serpentine type 7TM GPCR chemoreceptor Srsx / G protein alpha subunit, helical insertion ...Rhodopsin, N-terminal / Amino terminal of the G-protein receptor rhodopsin / Rhodopsin / Opsin / Visual pigments (opsins) retinal binding site / Visual pigments (opsins) retinal binding site. / : / G-protein alpha subunit, group I / Serpentine type 7TM GPCR chemoreceptor Srsx / G protein alpha subunit, helical insertion / G protein alpha subunit / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G-protein alpha subunit / G-alpha domain profile. / 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. / 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 / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Guanine nucleotide-binding protein G(T) subunit gamma-T1 / Rhodopsin / Guanine nucleotide-binding protein G(t) subunit alpha-1 / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
類似検索 - 構成要素
生物種Bos taurus (ウシ) / Lama glama (ラマ)
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Gao Y / Hu H
資金援助 米国, 3件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Cancer Institute (NIH/NCI)R01 CA201402 米国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)R35 GM122575 米国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)R01 NS092695 米国
引用ジャーナル: Mol Cell / 年: 2019
タイトル: Structures of the Rhodopsin-Transducin Complex: Insights into G-Protein Activation.
著者: Yang Gao / Hongli Hu / Sekar Ramachandran / Jon W Erickson / Richard A Cerione / Georgios Skiniotis /
要旨: Rhodopsin (Rho), a prototypical G-protein-coupled receptor (GPCR) in vertebrate vision, activates the G-protein transducin (G) by catalyzing GDP-GTP exchange on its α subunit (Gα). To elucidate the ...Rhodopsin (Rho), a prototypical G-protein-coupled receptor (GPCR) in vertebrate vision, activates the G-protein transducin (G) by catalyzing GDP-GTP exchange on its α subunit (Gα). To elucidate the determinants of G coupling and activation, we obtained cryo-EM structures of a fully functional, light-activated Rho-G complex in the presence and absence of a G-protein-stabilizing nanobody. The structures illustrate how G overcomes its low basal activity by engaging activated Rho in a conformation distinct from other GPCR-G-protein complexes. Moreover, the nanobody-free structures reveal native conformations of G-protein components and capture three distinct conformers showing the Gα helical domain (αHD) contacting the Gβγ subunits. These findings uncover the molecular underpinnings of G-protein activation by visual rhodopsin and shed new light on the role played by Gβγ during receptor-catalyzed nucleotide exchange.
履歴
登録2019年5月14日-
ヘッダ(付随情報) 公開2019年6月19日-
マップ公開2019年7月24日-
更新2024年11月6日-
現状2024年11月6日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

ムービー
  • 表面図（断面を密度値に従い着色）
  • 表面レベル: 4
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
  • 表面図（高さに従い着色）
  • 表面レベル: 4
  • UCSF Chimeraによる作画
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  • あてはめたモデルとの重ね合わせ
  • 原子モデル: PDB-6oya
  • 表面レベル: 4
  • UCSF Chimeraによる作画
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ムービービューア
構造ビューアEMマップ:
SurfViewMolmilJmol/JSmol
添付画像

emd_20223.png

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_20223.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 52.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Rhodopsin-Transducin-Nanobody Complex
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.06 Å/pix.
x 240 pix.
= 254.4 Å		1.06 Å/pix.
x 240 pix.
= 254.4 Å		1.06 Å/pix.
x 240 pix.
= 254.4 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.06 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベルBy EMDB: 4.0 / ムービー #1: 4
最小 - 最大-6.4182916 - 15.021849
平均 (標準偏差)-0.022678247 (±0.46434137)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ240240240
Spacing240240240
セルA=B=C: 254.4 Å
α=β=γ: 90.0 °

CCP4マップ ヘッダ情報:

modeImage stored as Reals
Å/pix. X/Y/Z1.061.061.06
M x/y/z240240240
origin x/y/z0.0000.0000.000
length x/y/z254.400254.400254.400
α/β/γ90.00090.00090.000
start NX/NY/NZ-420-29
NX/NY/NZ887886
MAP C/R/S123
start NC/NR/NS000
NC/NR/NS240240240
D min/max/mean-6.41815.022-0.023

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添付データ

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試料の構成要素

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全体 : Rhodopsin-Transducin-Nanobody Complex

全体名称: Rhodopsin-Transducin-Nanobody Complex
要素
  • 複合体: Rhodopsin-Transducin-Nanobody Complex
    • 複合体: Transducin
      • タンパク質・ペプチド: Gt-alpha/Gi1-alpha chimera
      • 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: Guanine nucleotide-binding protein G(T) subunit gamma-T1
    • 複合体: Rhodopsin
      • タンパク質・ペプチド: Rhodopsin
    • 複合体: Nanobody
      • タンパク質・ペプチド: Camelid antibody VHH fragment
  • リガンド: RETINAL

+
超分子 #1: Rhodopsin-Transducin-Nanobody Complex

超分子名称: Rhodopsin-Transducin-Nanobody Complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#5
分子量理論値: 141.8 KDa

+
超分子 #2: Transducin

超分子名称: Transducin / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Bos taurus (ウシ)

+
超分子 #3: Rhodopsin

超分子名称: Rhodopsin / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #5
由来(天然)生物種: Bos taurus (ウシ)

+
超分子 #4: Nanobody

超分子名称: Nanobody / タイプ: complex / ID: 4 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #4
由来(天然)生物種: Lama glama (ラマ)

+
分子 #1: Gt-alpha/Gi1-alpha chimera

分子名称: Gt-alpha/Gi1-alpha chimera / 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: Bos taurus (ウシ)
分子量理論値: 41.175715 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列: MAHHHHHHAM GAGASAEEKH SRELEKKLKE DAEKDARTVK LLLLGAGESG KSTIVKQMKI IHQDGYSLEE CLEFIAIIYG NTLQSILAI VRAMTTLNIQ YGDSARQDDA RKLMHMADTI EEGTMPKEMS DIIQRLWKDS GIQACFDRAS EYQLNDSAGY Y LSDLERLV ...文字列:
MAHHHHHHAM GAGASAEEKH SRELEKKLKE DAEKDARTVK LLLLGAGESG KSTIVKQMKI IHQDGYSLEE CLEFIAIIYG NTLQSILAI VRAMTTLNIQ YGDSARQDDA RKLMHMADTI EEGTMPKEMS DIIQRLWKDS GIQACFDRAS EYQLNDSAGY Y LSDLERLV TPGYVPTEQD VLRSRVKTTG IIETQFSFKD LNFRMFDVGG QRDERRKWIH CFEGVTAIIF CVALSDYDMV LV EDNQTNR MQESMNLFKS ICNNKWFTDT SIILFLNKKD LFEEKIKKSP LTDYYPEYAG SNTYEEAGNY IKVQFLELNM ASD VKEIYS HMTCATDTQN VKFVFDAVTD IIIKENLKDC GLF

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

+
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: Bos taurus (ウシ)
分子量理論値: 37.430957 KDa
配列文字列: MSELDQLRQE AEQLKNQIRD ARKACADATL SQITNNIDPV GRIQMRTRRT LRGHLAKIYA MHWGTDSRLL LSASQDGKLI IWDSYTTNK VHAIPLRSSW VMTCAYAPSG NYVACGGLDN ICSIYNLKTR EGNVRVSREL AGHTGYLSCC RFLDDNQIVT S SGDTTCAL ...文字列:
MSELDQLRQE AEQLKNQIRD ARKACADATL SQITNNIDPV GRIQMRTRRT LRGHLAKIYA MHWGTDSRLL LSASQDGKLI IWDSYTTNK VHAIPLRSSW VMTCAYAPSG NYVACGGLDN ICSIYNLKTR EGNVRVSREL AGHTGYLSCC RFLDDNQIVT S SGDTTCAL WDIETGQQTT TFTGHTGDVM SLSLAPDTRL FVSGACDASA KLWDVREGMC RQTFTGHESD INAICFFPNG NA FATGSDD ATCRLFDLRA DQELMTYSHD NIICGITSVS FSKSGRLLLA GYDDFNCNVW DALKADRAGV LAGHDNRVSC LGV TDDGMA VATGSWDSFL KIWN

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

+
分子 #3: Guanine nucleotide-binding protein G(T) subunit gamma-T1

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(T) subunit gamma-T1
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: Bos taurus (ウシ)
分子量理論値: 9.337784 KDa
配列文字列:
MPVINIEDPV INIEDLTEKD KLKMEVDQLK KEVTLERMLV SKCCEEFRDY VEERSGEDPL VKGIPEDKNP FKELKGGCVI S

UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(T) subunit gamma-T1

+
分子 #4: Camelid antibody VHH fragment

分子名称: Camelid antibody VHH fragment / 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: Lama glama (ラマ)
分子量理論値: 15.05268 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
QVQLQESGGG LVQPGGSLRL SCAASGFTFS NYKMNWVRQA PGKGLQWVSD ISQSGASISY TGSVKGRFTI SRDDAKNTLY LQMNSLKPA DTAVYYCARC PAPFTRDCFD VTSTAYAYRG QGTQVTVSSH HHHHHEPEA

+
分子 #5: Rhodopsin

分子名称: Rhodopsin / 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: Bos taurus (ウシ)
分子量理論値: 39.031457 KDa
配列文字列: MNGTEGPNFY VPFSNKTGVV RSPFEAPQYY LAEPWQFSML AAYMFLLIML GFPINFLTLY VTVQHKKLRT PLNYILLNLA VADLFMVFG GFTTTLYTSL HGYFVFGPTG CNLEGFFATL GGEIALWSLV VLAIERYVVV CKPMSNFRFG ENHAIMGVAF T WVMALACA ...文字列:
MNGTEGPNFY VPFSNKTGVV RSPFEAPQYY LAEPWQFSML AAYMFLLIML GFPINFLTLY VTVQHKKLRT PLNYILLNLA VADLFMVFG GFTTTLYTSL HGYFVFGPTG CNLEGFFATL GGEIALWSLV VLAIERYVVV CKPMSNFRFG ENHAIMGVAF T WVMALACA APPLVGWSRY IPEGMQCSCG IDYYTPHEET NNESFVIYMF VVHFIIPLIV IFFCYGQLVF TVKEAAAQQQ ES ATTQKAE KEVTRMVIIM VIAFLICWLP YAGVAFYIFT HQGSDFGPIF MTIPAFFAKT SAVYNPVIYI MMNKQFRNCM VTT LCCGKN PLGDDEASTT VSKTETSQVA PA

UniProtKB: Rhodopsin

+
分子 #6: RETINAL

分子名称: RETINAL / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: RET
分子量理論値: 284.436 Da
Chemical component information

ChemComp-RET:
RETINAL

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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
グリッドモデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 200 / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE / 前処理 - 時間: 80 sec. / 前処理 - 雰囲気: AIR
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / 装置: FEI VITROBOT MARK III
詳細: Blot for 1 second before plunging; avoid light as much as possible..

-
電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Quantum LS / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
検出モード: COUNTING / 実像数: 3837 / 平均電子線量: 40.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

-
画像解析

初期モデルモデルのタイプ: EMDB MAP
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / 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 / ソフトウェア - 名称: cisTEM / 使用した粒子像数: 309116
初期 角度割当タイプ: PROJECTION MATCHING
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

-
原子モデル構築 1

精密化プロトコル: BACKBONE TRACE
得られたモデル

PDB-6oya:
Structure of the Rhodopsin-Transducin-Nanobody Complex

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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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