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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-39413 | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of histamine H2 receptor in complex with histamine and miniGs | |||||||||
マップデータ | ||||||||||
試料 |
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キーワード | GPCR / SIGNALING PROTEIN | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 gastric acid secretion / Histamine receptors / histamine receptor activity / G protein-coupled serotonin receptor activity / neurotransmitter receptor activity / G protein-coupled receptor signaling pathway, coupled to cyclic nucleotide second messenger / positive regulation of vasoconstriction / Olfactory Signaling Pathway / Activation of the phototransduction cascade / G beta:gamma signalling through PLC beta ...gastric acid secretion / Histamine receptors / histamine receptor activity / G protein-coupled serotonin receptor activity / neurotransmitter receptor activity / G protein-coupled receptor signaling pathway, coupled to cyclic nucleotide second messenger / positive regulation of vasoconstriction / Olfactory Signaling Pathway / Activation of the phototransduction cascade / G beta:gamma signalling through PLC beta / Presynaptic function of Kainate receptors / Thromboxane signalling through TP receptor / G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / G-protein activation / 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 / G beta:gamma signalling through BTK / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / photoreceptor disc membrane / Glucagon-type ligand receptors / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / G alpha (z) signalling events / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / cellular response to catecholamine stimulus / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / sensory perception of taste / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / 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 / GPER1 signaling / cellular response to prostaglandin E stimulus / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / G-protein beta-subunit binding / heterotrimeric G-protein complex / G alpha (12/13) signalling events / extracellular vesicle / signaling receptor complex adaptor activity / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / GTPase binding / retina development in camera-type eye / Ca2+ pathway / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / G alpha (i) signalling events / fibroblast proliferation / G alpha (s) signalling events / chemical synaptic transmission / G alpha (q) signalling events / Ras protein signal transduction / cell population proliferation / Extra-nuclear estrogen signaling / immune response / G protein-coupled receptor signaling pathway / lysosomal membrane / GTPase activity / dendrite / synapse / protein-containing complex binding / signal transduction / extracellular exosome / membrane / plasma membrane / cytosol / cytoplasm 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Homo sapiens (ヒト) / 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: 2.56 Å | |||||||||
データ登録者 | Zhang X / Liu G / Li X / Gong W | |||||||||
資金援助 | 中国, 2件
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引用 | ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024 タイトル: Structural basis of ligand recognition and activation of the histamine receptor family. 著者: Xuan Zhang / Guibing Liu / Ya-Ni Zhong / Ru Zhang / Chuan-Cheng Yang / Canyang Niu / Xuanyu Pu / Jingjing Sun / Tianyao Zhang / Lejin Yang / Chao Zhang / Xiu Li / Xinyuan Shen / Peng Xiao / ...著者: Xuan Zhang / Guibing Liu / Ya-Ni Zhong / Ru Zhang / Chuan-Cheng Yang / Canyang Niu / Xuanyu Pu / Jingjing Sun / Tianyao Zhang / Lejin Yang / Chao Zhang / Xiu Li / Xinyuan Shen / Peng Xiao / Jin-Peng Sun / Weimin Gong / 要旨: Histamine is a biogenic amine that is critical in various physiological and pathophysiological processes, including but not limited to allergic reactions, wakefulness, gastric acid secretion and ...Histamine is a biogenic amine that is critical in various physiological and pathophysiological processes, including but not limited to allergic reactions, wakefulness, gastric acid secretion and neurotransmission. Here, we determine 9 cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures of the 4 histamine receptors in complex with four different G protein subtypes, with endogenous or synthetic agonists bound. Inside the ligand pocket, we identify key motifs for the recognition of histamine, the distinct binding orientations of histamine and three subpockets that facilitate the design of specific ligands. In addition, we also identify key residues responsible for the selectivity of immethridine. Moreover, we reveal distinct structural features as determinants of Gq vs. Gs or Gs vs. Gi coupling differences among the histamine receptors. Our study provides a structural framework for understanding the ligand recognition and G protein coupling of all 4 histamine receptors, which may facilitate the rational design of ligands targeting these receptors. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
添付画像 |
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-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_39413.map.gz | 18.1 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-39413-v30.xml emd-39413.xml | 19.6 KB 19.6 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_39413.png | 85.9 KB | ||
Filedesc metadata | emd-39413.cif.gz | 6.4 KB | ||
その他 | emd_39413_half_map_1.map.gz emd_39413_half_map_2.map.gz | 20.6 MB 20.6 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-39413 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-39413 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_39413_validation.pdf.gz | 755.8 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_39413_full_validation.pdf.gz | 755.4 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_39413_validation.xml.gz | 10.4 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_39413_validation.cif.gz | 12.2 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-39413 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-39413 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
関連構造データ | 8yn3MC 8yn2C 8yn4C 8yn5C 8yn6C 8yn7C 8yn8C 8yn9C 8ynaC 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) |
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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 |
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「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_39413.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 27 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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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: 1.07 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
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-添付データ
-ハーフマップ: #1
ファイル | emd_39413_half_map_1.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-ハーフマップ: #2
ファイル | emd_39413_half_map_2.map | ||||||||||||
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投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-試料の構成要素
-全体 : Histamine-H2R-miniGs-Nb35 complex
全体 | 名称: Histamine-H2R-miniGs-Nb35 complex |
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要素 |
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-超分子 #1: Histamine-H2R-miniGs-Nb35 complex
超分子 | 名称: Histamine-H2R-miniGs-Nb35 complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#5 |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
-分子 #1: Engineered guanine nucleotide,binding protein G(s) subunit alpha
分子 | 名称: Engineered guanine nucleotide,binding protein G(s) subunit alpha タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: synthetic construct (人工物) |
分子量 | 理論値: 29.048932 KDa |
組換発現 | 生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ) |
配列 | 文字列: MGCLGNSKTE DQRNEEKAQR EANKMIEKQL QKDKQVYRAT HRLLLLGADN SGKSTIVKQM RIYHVNSGIF ETKFQVDKVN FHMFDVGAQ RDERRKWIQC FNDVTAIIFV VDSSDYNRLQ EALNDFKSIW NNRWLRTISV ILFLNKQDLL AEKVLAGKSK I EDYFPEFA ...文字列: MGCLGNSKTE DQRNEEKAQR EANKMIEKQL QKDKQVYRAT HRLLLLGADN SGKSTIVKQM RIYHVNSGIF ETKFQVDKVN FHMFDVGAQ RDERRKWIQC FNDVTAIIFV VDSSDYNRLQ EALNDFKSIW NNRWLRTISV ILFLNKQDLL AEKVLAGKSK I EDYFPEFA RYTTPEDATP EPGEDPRVTR AKYFIRDEFL RISTASGDGR HYCYPHFTCS VDTENARRIF NDCRDIIQRM HL RQYELL |
-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 |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 40.845559 KDa |
組換発現 | 生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ) |
配列 | 文字列: MHHHHHHGSS GSELDQLRQE AEQLKNQIRD ARKACADATL SQITNNIDPV GRIQMRTRRT LRGHLAKIYA MHWGTDSRLL VSASQDGKL IIWDSYTTNK VHAIPLRSSW VMTCAYAPSG NYVACGGLDN ICSIYNLKTR EGNVRVSREL AGHTGYLSCC R FLDDNQIV ...文字列: MHHHHHHGSS GSELDQLRQE AEQLKNQIRD ARKACADATL SQITNNIDPV GRIQMRTRRT LRGHLAKIYA MHWGTDSRLL VSASQDGKL IIWDSYTTNK VHAIPLRSSW VMTCAYAPSG NYVACGGLDN ICSIYNLKTR EGNVRVSREL AGHTGYLSCC R FLDDNQIV TSSGDTTCAL WDIETGQQTT TFTGHTGDVM SLSLAPDTRL FVSGACDASA KLWDVREGMC RQTFTGHESD IN AICFFPN GNAFATGSDD ATCRLFDLRA DQELMTYSHD NIICGITSVS FSKSGRLLLA GYDDFNCNVW DALKADRAGV LAG HDNRVS CLGVTDDGMA VATGSWDSFL KIWNGSSGGG GSGGGGSSGV SGWRLFKKIS UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1 |
-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 |
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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 UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2 |
-分子 #4: Nanobody Nb35
分子 | 名称: Nanobody Nb35 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: synthetic construct (人工物) |
分子量 | 理論値: 15.140742 KDa |
組換発現 | 生物種: Escherichia coli (大腸菌) |
配列 | 文字列: QVQLQESGGG LVQPGGSLRL SCAASGFTFS NYKMNWVRQA PGKGLEWVSD ISQSGASISY TGSVKGRFTI SRDNAKNTLY LQMNSLKPE DTAVYYCARC PAPFTRDCFD VTSTTYAYRG QGTQVTVSSH HHHHHEPEA |
-分子 #5: Histamine H2 receptor
分子 | 名称: Histamine H2 receptor / タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 62.465398 KDa |
組換発現 | 生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ) |
配列 | 文字列: DYKDDDDHHH HHHHHGQPGN GSAFLLAPNG SHAPDHNVTQ QRDEGGSGQP GNGSAFLLAP NGSHAPDHNV TQQRDEENLY FQGVDMAPN GTASSFCLDS TACKITITVV LAVLILITVA GNVVVCLAVG LNRRLRNLTN CFIVSLAITD LLLGLLVLPF S AIYQLSCK ...文字列: DYKDDDDHHH HHHHHGQPGN GSAFLLAPNG SHAPDHNVTQ QRDEGGSGQP GNGSAFLLAP NGSHAPDHNV TQQRDEENLY FQGVDMAPN GTASSFCLDS TACKITITVV LAVLILITVA GNVVVCLAVG LNRRLRNLTN CFIVSLAITD LLLGLLVLPF S AIYQLSCK WSFGKVFCNI YTSLDVMLCT ASILNLFMIS LDRYCAVMDP LRYPVLVTPV RVAISLVLIW VISITLSFLS IH LGWNSRN ETSKGNHTTS KCKVQVNEVY GLVDGLVTFY LPLLIMCITY YRIFKVARDQ AKRINHISSW KAATIREHKA TVT LAAVMG AFIICWFPYF TAFVYRGLRG DDAINEVLEA IVLWLGYANS ALNPILYAAL NRDFRTGYQQ LFCCRLAHMG SSGG GGSGG GGSSGVFTLE DFVGDWEQTA AYNLDQVLEQ GGVSSLLQNL AVSVTPIQRI VRSGENALKI DIHVIIPYEG LSADQ MAQI EEVFKVVYPV DDHHFKVILP YGTLVIDGVT PNMLNYFGRP YEGIAVFDGK KITVTGTLWN GNKIIDERLI TPDGSM LFR VTINS UniProtKB: Histamine H2 receptor |
-分子 #6: HISTAMINE
分子 | 名称: HISTAMINE / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: HSM |
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分子量 | 理論値: 111.145 Da |
Chemical component information | ChemComp-HSM: |
-分子 #7: CHOLESTEROL
分子 | 名称: CHOLESTEROL / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 1 / 式: CLR |
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分子量 | 理論値: 386.654 Da |
Chemical component information | ChemComp-CLR: |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
緩衝液 | pH: 7.5 |
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凍結 | 凍結剤: ETHANE |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k) 平均電子線量: 55.0 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): 2.2 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.2 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: INSILICO MODEL |
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最終 再構成 | 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.56 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 229186 |
初期 角度割当 | タイプ: PROJECTION MATCHING |
最終 角度割当 | タイプ: PROJECTION MATCHING |