+データを開く
-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-27328 | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
タイトル | Cryo-EM structure of dobutamine-bound beta1-adrenergic receptor in complex with heterotrimeric Gs-protein | |||||||||
マップデータ | composite map | |||||||||
試料 |
| |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 Olfactory Signaling Pathway / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / sensory perception of chemical stimulus / mu-type opioid receptor binding / Activation of the phototransduction cascade / corticotropin-releasing hormone receptor 1 binding / D1 dopamine receptor binding / Activation of G protein gated Potassium channels / G-protein activation ...Olfactory Signaling Pathway / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / sensory perception of chemical stimulus / mu-type opioid receptor binding / Activation of the phototransduction cascade / corticotropin-releasing hormone receptor 1 binding / D1 dopamine receptor 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 / Glucagon-type ligand receptors / G alpha (12/13) signalling events / 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 / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / Ca2+ pathway / beta-2 adrenergic receptor binding / Extra-nuclear estrogen signaling / G alpha (z) signalling events / G alpha (s) signalling events / G alpha (q) signalling events / G alpha (i) signalling events / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / adenylate cyclase-activating adrenergic receptor signaling pathway / adenylate cyclase activator activity / viral release from host cell by cytolysis / insulin-like growth factor receptor binding / ionotropic glutamate receptor binding / peptidoglycan catabolic process / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / photoreceptor disc membrane / cellular response to catecholamine stimulus / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / cellular response to prostaglandin E stimulus / G-protein beta-subunit binding / heterotrimeric G-protein complex / cell wall macromolecule catabolic process / signaling receptor complex adaptor activity / lysozyme / lysozyme activity / host cell cytoplasm / defense response to bacterium / G protein-coupled receptor signaling pathway / GTPase activity / GTP binding / membrane / metal ion binding / plasma membrane / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Meleagris gallopavo (シチメンチョウ) / 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: 2.6 Å | |||||||||
データ登録者 | Su M / Paknejad N / Hite RK / Huang XY | |||||||||
資金援助 | 米国, 1件
| |||||||||
引用 | ジャーナル: Nat Commun / 年: 2022 タイトル: Structures of β-adrenergic receptor in complex with Gs and ligands of different efficacies. 著者: Minfei Su / Navid Paknejad / Lan Zhu / Jinan Wang / Hung Nguyen Do / Yinglong Miao / Wei Liu / Richard K Hite / Xin-Yun Huang / 要旨: G-protein-coupled receptors (GPCRs) receive signals from ligands with different efficacies, and transduce to heterotrimeric G-proteins to generate different degrees of physiological responses. ...G-protein-coupled receptors (GPCRs) receive signals from ligands with different efficacies, and transduce to heterotrimeric G-proteins to generate different degrees of physiological responses. Previous studies revealed how ligands with different efficacies activate GPCRs. Here, we investigate how a GPCR activates G-proteins upon binding ligands with different efficacies. We report the cryo-EM structures of β-adrenergic receptor (β-AR) in complex with Gs (GαGβGγ) and a partial agonist or a very weak partial agonist, and compare them to the β-AR-Gs structure in complex with a full agonist. Analyses reveal similar overall complex architecture, with local conformational differences. Cellular functional studies with mutations of β-AR residues show effects on the cellular signaling from β-AR to the cAMP response initiated by the three different ligands, with residue-specific functional differences. Biochemical investigations uncover that the intermediate state complex comprising β-AR and nucleotide-free Gs is more stable when binding a full agonist than a partial agonist. Molecular dynamics simulations support the local conformational flexibilities and different stabilities among the three complexes. These data provide insights into the ligand efficacy in the activation of GPCRs and G-proteins. | |||||||||
履歴 |
|
-構造の表示
添付画像 |
---|
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_27328.map.gz | 202.1 MB | EMDBマップデータ形式 | |
---|---|---|---|---|
ヘッダ (付随情報) | emd-27328-v30.xml emd-27328.xml | 25.7 KB 25.7 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_27328.png | 77 KB | ||
その他 | emd_27328_additional_1.map.gz emd_27328_additional_2.map.gz emd_27328_additional_3.map.gz emd_27328_half_map_1.map.gz emd_27328_half_map_2.map.gz | 59.7 MB 59.7 MB 59.8 MB 59.4 MB 59.4 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-27328 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-27328 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_27328_validation.pdf.gz | 670.6 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
---|---|---|---|---|
文書・詳細版 | emd_27328_full_validation.pdf.gz | 670.2 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_27328_validation.xml.gz | 14.1 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_27328_validation.cif.gz | 16.1 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-27328 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-27328 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 8dcrMC 8dcsC M: このマップから作成された原子モデル C: 同じ文献を引用 (文献) |
---|---|
類似構造データ | 類似検索 - 機能・相同性F&H 検索 |
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
---|---|
「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_27328.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 216 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
注釈 | composite map | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
投影像・断面図 | 画像のコントロール
画像は Spider により作成 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 0.7093 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
|
-添付データ
-追加マップ: Receptor focused map
ファイル | emd_27328_additional_1.map | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
注釈 | Receptor focused map | ||||||||||||
投影像・断面図 |
| ||||||||||||
密度ヒストグラム |
-追加マップ: G-protein focused map
ファイル | emd_27328_additional_2.map | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
注釈 | G-protein focused map | ||||||||||||
投影像・断面図 |
| ||||||||||||
密度ヒストグラム |
-追加マップ: consensus map
ファイル | emd_27328_additional_3.map | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
注釈 | consensus map | ||||||||||||
投影像・断面図 |
| ||||||||||||
密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: consensus map-half A
ファイル | emd_27328_half_map_1.map | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
注釈 | consensus_map-half_A | ||||||||||||
投影像・断面図 |
| ||||||||||||
密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: consensus map-half B
ファイル | emd_27328_half_map_2.map | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
注釈 | consensus_map-half_B | ||||||||||||
投影像・断面図 |
| ||||||||||||
密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
-全体 : dobutamine-bound beta1-adrenergic receptor in complex with hetero...
全体 | 名称: dobutamine-bound beta1-adrenergic receptor in complex with heterotrimeric Gs-protein |
---|---|
要素 |
|
-超分子 #1: dobutamine-bound beta1-adrenergic receptor in complex with hetero...
超分子 | 名称: dobutamine-bound beta1-adrenergic receptor in complex with heterotrimeric Gs-protein タイプ: complex / キメラ: Yes / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#5 |
---|---|
由来(天然) | 生物種: Meleagris gallopavo (シチメンチョウ) |
-分子 #1: 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: 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: 37.285734 KDa |
組換発現 | 生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ) |
配列 | 文字列: SELDQLRQEA EQLKNQIRDA RKACADATLS QITNNIDPVG RIQMRTRRTL RGHLAKIYAM HWGTDSRLLV SASQDGKLII WDSYTTNKV HAIPLRSSWV MTCAYAPSGN YVACGGLDNI CSIYNLKTRE GNVRVSRELA GHTGYLSCCR FLDDNQIVTS S GDTTCALW ...文字列: SELDQLRQEA EQLKNQIRDA RKACADATLS QITNNIDPVG RIQMRTRRTL RGHLAKIYAM HWGTDSRLLV SASQDGKLII WDSYTTNKV HAIPLRSSWV MTCAYAPSGN YVACGGLDNI CSIYNLKTRE GNVRVSRELA GHTGYLSCCR FLDDNQIVTS S GDTTCALW DIETGQQTTT FTGHTGDVMS LSLAPDTRLF VSGACDASAK LWDVREGMCR QTFTGHESDI NAICFFPNGN AF ATGSDDA TCRLFDLRAD QELMTYSHDN IICGITSVSF SKSGRLLLAG YDDFNCNVWD ALKADRAGVL AGHDNRVSCL GVT DDGMAV ATGSWDSFLK IWN |
-分子 #2: Nanobody 35
分子 | 名称: Nanobody 35 / 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: Lama glama (ラマ) |
分子量 | 理論値: 15.282897 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: AAQVQLQESG GGLVQPGGSL RLSCAASGFT FSNYKMNWVR QAPGKGLEWV SDISQSGASI SYTGSVKGRF TISRDNAKNT LYLQMNSLK PEDTAVYYCA RCPAPFTRDC FDVTSTTYAY RGQGTQVTVS SHHHHHHEPE A |
-分子 #3: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short
分子 | 名称: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short 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: 44.694551 KDa |
組換発現 | 生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ) |
配列 | 文字列: GPLAMGCLGN SKTEDQRNEE KGQREANKKI EKQLQKDKQV YRATHRLLLL GAGESGKSTI VKQMRILHVN GFNGDSEKAT KVQDIKNNL KEAIETIVAA MSNLVPPVEL ANPENQFRVD YILSVMNVPD FDFPPEFYEH AKALWEDEGV RACYERSNEY Q LIDCAQYF ...文字列: GPLAMGCLGN SKTEDQRNEE KGQREANKKI EKQLQKDKQV YRATHRLLLL GAGESGKSTI VKQMRILHVN GFNGDSEKAT KVQDIKNNL KEAIETIVAA MSNLVPPVEL ANPENQFRVD YILSVMNVPD FDFPPEFYEH AKALWEDEGV RACYERSNEY Q LIDCAQYF LDKIDVIKQD DYVPSDQDLL RCRVLTSGIF ETKFQVDKVN FHMFDVGGQR DERRKWIQCF NDVTAIIFVV AS SSYNMVI REDNQTNRLQ EALNLFKSIW NNRWLRTISV ILFLNKQDLL AEKVLAGKSK IEDYFPEFAR YTTPEDATPE PGE DPRVTR AKYFIRDEFL RISTASGDGR HYCYPHFTCA VDTENIRRVF NDCRDIIQRM HLRQYELL |
-分子 #4: 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: 4 / 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: 7.845078 KDa |
組換発現 | 生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ) |
配列 | 文字列: MASNNTASIA QARKLVEQLK MEANIDRIKV SKAAADLMAY CEAHAKEDPL LTPVPASENP FREKKFFSAI L |
-分子 #5: Endolysin,Endolysin,Beta-1 adrenergic receptor chimera
分子 | 名称: Endolysin,Endolysin,Beta-1 adrenergic receptor chimera タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: lysozyme |
---|---|
由来(天然) | 生物種: Meleagris gallopavo (シチメンチョウ) |
分子量 | 理論値: 57.958668 KDa |
組換発現 | 生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ) |
配列 | 文字列: MKTIIALSYI FCLVFADYKD DDDKLEVLFQ GPNIFEMLRI DEGLRLKIYK DTEGYYTIGI GHLLTKSPSL NAAKSELDKA IGRNTNGVI TKDEAEKLFN QDVDAAVRGI LRNAKLKPVY DSLDAVRRAA LINMVFQMGE TGVAGFTNSL RMLQQKRWDE A AVNLAKSR ...文字列: MKTIIALSYI FCLVFADYKD DDDKLEVLFQ GPNIFEMLRI DEGLRLKIYK DTEGYYTIGI GHLLTKSPSL NAAKSELDKA IGRNTNGVI TKDEAEKLFN QDVDAAVRGI LRNAKLKPVY DSLDAVRRAA LINMVFQMGE TGVAGFTNSL RMLQQKRWDE A AVNLAKSR WYNQTPNRAK RVITTFRTGT WDAYAAGAEL LSQQWEAGMS LLMALVVLLI VAGNVLVIAA IGSTQRLQTL TN LFITSLA CADLVVGLLV VPFGATLVVR GTWLWGSFLC ELWTSLDVLC VTASIETLCV IAIDRYLAIT SPFRYQSLMT RAR AKVIIC TVWAISALVS FLPIMMHWWR DEDPQALKCY QDPGCCDFVT NRAYAIASSI ISFYIPLLIM IFVYLRVYRE AKEQ IRKID RCEGRFREHK ALKTLGIIMG VFTLCWLPFF LVNIVNVFNR DLVPDWLFVF FNWLGYANSA FNPIIYCRSP DFRKA FKRL LCFPRKADRR LEVLFQGPHH HHHH |
-分子 #6: DOBUTAMINE
分子 | 名称: DOBUTAMINE / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: Y00 |
---|---|
分子量 | 理論値: 301.38 Da |
Chemical component information | ChemComp-Y00: |
-実験情報
-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 |
-試料調製
濃度 | 1.8 mg/mL |
---|---|
緩衝液 | pH: 7 |
凍結 | 凍結剤: ETHANE |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
---|---|
撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 28.0 e/Å2 |
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 FIELD 最大 デフォーカス(公称値): 2.3000000000000003 µm 最小 デフォーカス(公称値): 1.0 µm |
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: PDB ENTRY PDBモデル - PDB ID: |
---|---|
最終 再構成 | 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 440739 |
初期 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD |
最終 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD |