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万見
- EMDB-33636: Cryo-EM structure of C089-bound C5aR1(I116A) mutant in complex wi... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-33636
タイトルCryo-EM structure of C089-bound C5aR1(I116A) mutant in complex with Gi protein
マップデータ
試料
  • 複合体: C089-bound C5aR1-I116A in complex with Gi heterotrimer
    • 複合体: Gi heterotrimer
      • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
      • 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(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
    • 複合体: C089-bound C5aR1
      • タンパク質・ペプチド: C5a anaphylatoxin chemotactic receptor 1
      • タンパク質・ペプチド: C089 peptide
    • 複合体: scFV16
      • タンパク質・ペプチド: scFv16
機能・相同性
機能・相同性情報


complement component C5a signaling pathway / presynapse organization / regulation of tau-protein kinase activity / complement component C5a receptor activity / response to peptidoglycan / sensory perception of chemical stimulus / complement receptor mediated signaling pathway / positive regulation of neutrophil chemotaxis / positive regulation of macrophage chemotaxis / amyloid-beta clearance ...complement component C5a signaling pathway / presynapse organization / regulation of tau-protein kinase activity / complement component C5a receptor activity / response to peptidoglycan / sensory perception of chemical stimulus / complement receptor mediated signaling pathway / positive regulation of neutrophil chemotaxis / positive regulation of macrophage chemotaxis / amyloid-beta clearance / activation of phospholipase C activity / Adenylate cyclase inhibitory pathway / positive regulation of protein localization to cell cortex / positive regulation of vascular endothelial growth factor production / regulation of cAMP-mediated signaling / D2 dopamine receptor binding / G protein-coupled serotonin receptor binding / cellular defense response / regulation of mitotic spindle organization / cellular response to forskolin / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / Peptide ligand-binding receptors / 好中球 / secretory granule membrane / Regulation of insulin secretion / positive regulation of epithelial cell proliferation / G protein-coupled receptor activity / Regulation of Complement cascade / G protein-coupled receptor binding / astrocyte activation / microglial cell activation / Olfactory Signaling Pathway / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / Activation of the phototransduction cascade / mRNA transcription by RNA polymerase II / 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 / response to peptide hormone / photoreceptor disc membrane / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / 認識 / 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 / positive regulation of angiogenesis / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / heterotrimeric G-protein complex / 走化性 / 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 / apical part of cell / GTPase binding / Ca2+ pathway / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / 細胞皮質 / midbody / G alpha (i) signalling events / positive regulation of cytosolic calcium ion concentration / fibroblast proliferation / G alpha (s) signalling events / G alpha (q) signalling events / basolateral plasma membrane / Ras protein signal transduction / cell population proliferation / Extra-nuclear estrogen signaling / positive regulation of ERK1 and ERK2 cascade / defense response to Gram-positive bacterium / 免疫応答 / 炎症 / 細胞周期 / G protein-coupled receptor signaling pathway / lysosomal membrane
類似検索 - 分子機能
Anaphylatoxin chemotactic receptor, C3a/C5a1/C5a2 / Formyl peptide receptor-related / 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. ...Anaphylatoxin chemotactic receptor, C3a/C5a1/C5a2 / Formyl peptide receptor-related / 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
C5a anaphylatoxin chemotactic receptor 1 / 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
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Mus musculus (ハツカネズミ) / synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.8 Å
データ登録者Feng YY / Zhao C / Yan W / Shao ZH
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)31972916 中国
引用ジャーナル: Cell Res / 年: 2023
タイトル: Mechanism of activation and biased signaling in complement receptor C5aR1.
著者: Yuying Feng / Chang Zhao / Yue Deng / Heli Wang / Liang Ma / Sicen Liu / Xiaowen Tian / Bo Wang / Yan Bin / Peipei Chen / Wei Yan / Ping Fu / Zhenhua Shao /
要旨: The complement system plays an important role in the innate immune response to invading pathogens. The complement fragment C5a is one of its important effector components and exerts diverse ...The complement system plays an important role in the innate immune response to invading pathogens. The complement fragment C5a is one of its important effector components and exerts diverse physiological functions through activation of the C5a receptor 1 (C5aR1) and associated downstream G protein and β-arrestin signaling pathways. Dysfunction of the C5a-C5aR1 axis is linked to numerous inflammatory and immune-mediated diseases, but the structural basis for activation and biased signaling of C5aR1 remains elusive. Here, we present cryo-electron microscopy structures of the activated wild-type C5aR1-G protein complex bound to each of the following: C5a, the hexapeptidic agonist C5a, and the G protein-biased agonist BM213. The structures reveal the landscape of the C5a-C5aR1 interaction as well as a common motif for the recognition of diverse orthosteric ligands. Moreover, combined with mutagenesis studies and cell-based pharmacological assays, we deciphered a framework for biased signaling using different peptide analogs and provided insight into the activation mechanism of C5aR1 by solving the structure of C5aR1 mutant-G signaling activation complex induced by C089, which exerts antagonism on wild-type C5aR1. In addition, unusual conformational changes in the intracellular end of transmembrane domain 7 and helix 8 upon agonist binding suggest a differential signal transduction process. Collectively, our study provides mechanistic understanding into the ligand recognition, biased signaling modulation, activation, and G protein coupling of C5aR1, which may facilitate the future design of therapeutic agents.
履歴
登録2022年6月18日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年3月1日-
マップ公開2023年3月1日-
更新2023年4月19日-
現状2023年4月19日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_33636.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_33636.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 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: 0.113
最小 - 最大-0.0017053906 - 1.7868518
平均 (標準偏差)0.0019158368 (±0.031905517)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 217.6 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_33636_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_33636_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : C089-bound C5aR1-I116A in complex with Gi heterotrimer

全体名称: C089-bound C5aR1-I116A in complex with Gi heterotrimer
要素
  • 複合体: C089-bound C5aR1-I116A in complex with Gi heterotrimer
    • 複合体: Gi heterotrimer
      • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
      • 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(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
    • 複合体: C089-bound C5aR1
      • タンパク質・ペプチド: C5a anaphylatoxin chemotactic receptor 1
      • タンパク質・ペプチド: C089 peptide
    • 複合体: scFV16
      • タンパク質・ペプチド: scFv16

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超分子 #1: C089-bound C5aR1-I116A in complex with Gi heterotrimer

超分子名称: C089-bound C5aR1-I116A in complex with Gi heterotrimer
タイプ: complex / ID: 1 / キメラ: Yes / 親要素: 0 / 含まれる分子: all

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超分子 #2: Gi heterotrimer

超分子名称: Gi heterotrimer / タイプ: complex / ID: 2 / キメラ: Yes / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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超分子 #3: C089-bound C5aR1

超分子名称: C089-bound C5aR1 / タイプ: complex / ID: 3 / キメラ: Yes / 親要素: 1 / 含まれる分子: #4, #6
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

+
超分子 #4: scFV16

超分子名称: scFV16 / タイプ: complex / ID: 4 / キメラ: Yes / 親要素: 1 / 含まれる分子: #5
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)

+
分子 #1: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 40.414047 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MGCTLSAEDK AAVERSKMID RNLREDGEKA AREVKLLLLG AGESGKNTIV KQMKIIHEAG YSEEECKQYK AVVYSNTIQS IIAIIRAMG RLKIDFGDSA RADDARQLFV LAGAAEEGFM TAELAGVIKR LWKDSGVQAC FNRSREYQLN DSAAYYLNDL D RIAQPNYI ...文字列:
MGCTLSAEDK AAVERSKMID RNLREDGEKA AREVKLLLLG AGESGKNTIV KQMKIIHEAG YSEEECKQYK AVVYSNTIQS IIAIIRAMG RLKIDFGDSA RADDARQLFV LAGAAEEGFM TAELAGVIKR LWKDSGVQAC FNRSREYQLN DSAAYYLNDL D RIAQPNYI PTQQDVLRTR VKTTGIVETH FTFKDLHFKM FDVGAQRSER KKWIHCFEGV TAIIFCVALS DYDLVLAEDE EM NRMHASM KLFDSICNNK WFTDTSIILF LNKKDLFEEK IKKSPLTICY PEYAGSNTYE EAAAYIQCQF EDLNKRKDTK EIY THFTCS TDTKNVQFVF DAVTDVIIKN NLKDCGLF

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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: 39.141793 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MHHHHLEVLF QGPGSSGSEL DQLRQEAEQL KNQIRDARKA CADATLSQIT NNIDPVGRIQ MRTRRTLRGH LAKIYAMHWG TDSRLLVSA SQDGKLIIWD SYTTNKVHAI PLRSSWVMTC AYAPSGNYVA CGGLDNICSI YNLKTREGNV RVSRELAGHT G YLSCCRFL ...文字列:
MHHHHLEVLF QGPGSSGSEL DQLRQEAEQL KNQIRDARKA CADATLSQIT NNIDPVGRIQ MRTRRTLRGH LAKIYAMHWG TDSRLLVSA SQDGKLIIWD SYTTNKVHAI PLRSSWVMTC AYAPSGNYVA CGGLDNICSI YNLKTREGNV RVSRELAGHT G YLSCCRFL DDNQIVTSSG DTTCALWDIE TGQQTTTFTG HTGDVMSLSL APDTRLFVSG ACDASAKLWD VREGMCRQTF TG HESDINA ICFFPNGNAF ATGSDDATCR LFDLRADQEL MTYSHDNIIC GITSVSFSKS GRLLLAGYDD FNCNVWDALK ADR AGVLAG HDNRVSCLGV TDDGMAVATG SWDSFLKIWN

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分子 #3: 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: 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: 7.861143 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 FREKKFFCAI L

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分子 #4: C5a anaphylatoxin chemotactic receptor 1

分子名称: C5a anaphylatoxin chemotactic receptor 1 / 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: 38.373156 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MDSFNYTTPD YGHYDDKDTL DLNTPVDKTS NTLRVPDILA LVIFAVVFLV GVLGNALVVW VTAFEAKRTI NAIWFLNLAV ADFLSCLAL PILFTSIVQH HHWPFGGAAC SILPSLALLN MYASILLLAT ISADRFLLVF KPIWCQNFRG AGLAWIACAV A WGLALLLT ...文字列:
MDSFNYTTPD YGHYDDKDTL DLNTPVDKTS NTLRVPDILA LVIFAVVFLV GVLGNALVVW VTAFEAKRTI NAIWFLNLAV ADFLSCLAL PILFTSIVQH HHWPFGGAAC SILPSLALLN MYASILLLAT ISADRFLLVF KPIWCQNFRG AGLAWIACAV A WGLALLLT IPSFLYRVVR EEYFPPKVLC GVDYSHDKRR ERAVAIVRLV LGFLWPLLTL TICYTFILLR TWSRRATRST KT LKVVVAV VASFFIFWLP YQVTGIMMSF LEPSSPTFLL LKKLDSLCVS FAYINCCINP IIYVVAGQGF QGRLRKSLPS LLR NVLTEE SVVRHHHHHH HHH

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分子 #5: scFv16

分子名称: scFv16 / 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: Mus musculus (ハツカネズミ)
分子量理論値: 28.767984 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MDVQLVESGG GLVQPGGSRK LSCSASGFAF SSFGMHWVRQ APEKGLEWVA YISSGSGTIY YADTVKGRFT ISRDDPKNTL FLQMTSLRS EDTAMYYCVR SIYYYGSSPF DFWGQGTTLT VSSGGGGSGG GGSGGGGSDI VMTQATSSVP VTPGESVSIS C RSSKSLLH ...文字列:
MDVQLVESGG GLVQPGGSRK LSCSASGFAF SSFGMHWVRQ APEKGLEWVA YISSGSGTIY YADTVKGRFT ISRDDPKNTL FLQMTSLRS EDTAMYYCVR SIYYYGSSPF DFWGQGTTLT VSSGGGGSGG GGSGGGGSDI VMTQATSSVP VTPGESVSIS C RSSKSLLH SNGNTYLYWF LQRPGQSPQL LIYRMSNLAS GVPDRFSGSG SGTAFTLTIS RLEAEDVGVY YCMQHLEYPL TF GAGTKLE LKAAAENLYF QGHHHHHHHH

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分子 #6: C089 peptide

分子名称: C089 peptide / タイプ: protein_or_peptide / ID: 6 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 902.136 Da
配列文字列:
(MEA)KP(ZAL)W(DAR)

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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 / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.8 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
平均電子線量: 63.0 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 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 298883

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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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