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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-40914 | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of cinacalcet-bound active-state human calcium-sensing receptor CaSR in lipid nanodiscs | |||||||||
マップデータ | ||||||||||
試料 |
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キーワード | Family C GPCR / Calcium-sensing Receptor (CaSR) / Lipid Nanodiscs / Positive Allosteric Modulator / Membrane Protein / SIGNALING PROTEIN | |||||||||
機能・相同性 | 機能・相同性情報 bile acid secretion / chemosensory behavior / response to fibroblast growth factor / cellular response to peptide / cellular response to vitamin D / phosphatidylinositol phospholipase C activity / Class C/3 (Metabotropic glutamate/pheromone receptors) / calcium ion import / positive regulation of positive chemotaxis / fat pad development ...bile acid secretion / chemosensory behavior / response to fibroblast growth factor / cellular response to peptide / cellular response to vitamin D / phosphatidylinositol phospholipase C activity / Class C/3 (Metabotropic glutamate/pheromone receptors) / calcium ion import / positive regulation of positive chemotaxis / fat pad development / cellular response to hepatocyte growth factor stimulus / amino acid binding / branching morphogenesis of an epithelial tube / positive regulation of calcium ion import / regulation of calcium ion transport / cellular response to low-density lipoprotein particle stimulus / detection of calcium ion / anatomical structure morphogenesis / axon terminus / JNK cascade / positive regulation of vasoconstriction / chloride transmembrane transport / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / ossification / response to ischemia / G protein-coupled receptor activity / cellular response to glucose stimulus / positive regulation of insulin secretion / intracellular calcium ion homeostasis / vasodilation / integrin binding / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / cellular response to hypoxia / G alpha (i) signalling events / basolateral plasma membrane / G alpha (q) signalling events / transmembrane transporter binding / positive regulation of ERK1 and ERK2 cascade / G protein-coupled receptor signaling pathway / apical plasma membrane / neuronal cell body / calcium ion binding / positive regulation of cell population proliferation / positive regulation of gene expression / protein kinase binding / cell surface / protein homodimerization activity / identical protein binding / plasma membrane 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Homo sapiens (ヒト) | |||||||||
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 | He F / Wu C / Gao Y / Skiniotis G | |||||||||
資金援助 | 米国, 1件
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引用 | ジャーナル: Nature / 年: 2024 タイトル: Allosteric modulation and G-protein selectivity of the Ca-sensing receptor. 著者: Feng He / Cheng-Guo Wu / Yang Gao / Sabrina N Rahman / Magda Zaoralová / Makaía M Papasergi-Scott / Ting-Jia Gu / Michael J Robertson / Alpay B Seven / Lingjun Li / Jesper M Mathiesen / Georgios Skiniotis / 要旨: The calcium-sensing receptor (CaSR) is a family C G-protein-coupled receptor (GPCR) that has a central role in regulating systemic calcium homeostasis. Here we use cryo-electron microscopy and ...The calcium-sensing receptor (CaSR) is a family C G-protein-coupled receptor (GPCR) that has a central role in regulating systemic calcium homeostasis. Here we use cryo-electron microscopy and functional assays to investigate the activation of human CaSR embedded in lipid nanodiscs and its coupling to functional G versus G proteins in the presence and absence of the calcimimetic drug cinacalcet. High-resolution structures show that both G and G drive additional conformational changes in the activated CaSR dimer to stabilize a more extensive asymmetric interface of the seven-transmembrane domain (7TM) that involves key protein-lipid interactions. Selective G and G coupling by the receptor is achieved through substantial rearrangements of intracellular loop 2 and the C terminus, which contribute differentially towards the binding of the two G-protein subtypes, resulting in distinct CaSR-G-protein interfaces. The structures also reveal that natural polyamines target multiple sites on CaSR to enhance receptor activation by zipping negatively charged regions between two protomers. Furthermore, we find that the amino acid L-tryptophan, a well-known ligand of CaSR extracellular domains, occupies the 7TM bundle of the G-protein-coupled protomer at the same location as cinacalcet and other allosteric modulators. Together, these results provide a framework for G-protein activation and selectivity by CaSR, as well as its allosteric modulation by endogenous and exogenous ligands. | |||||||||
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_40914.map.gz | 394.5 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-40914-v30.xml emd-40914.xml | 20.1 KB 20.1 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_40914.png | 86.2 KB | ||
Filedesc metadata | emd-40914.cif.gz | 6.8 KB | ||
その他 | emd_40914_additional_1.map.gz emd_40914_additional_2.map.gz | 212.1 MB 211.4 MB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-40914 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-40914 | HTTPS FTP |
-検証レポート
文書・要旨 | emd_40914_validation.pdf.gz | 536 KB | 表示 | EMDB検証レポート |
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文書・詳細版 | emd_40914_full_validation.pdf.gz | 535.5 KB | 表示 | |
XML形式データ | emd_40914_validation.xml.gz | 7.5 KB | 表示 | |
CIF形式データ | emd_40914_validation.cif.gz | 8.6 KB | 表示 | |
アーカイブディレクトリ | https://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-40914 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/validation_reports/EMD-40914 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-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_40914.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 421.9 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: 0.8677 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
-追加マップ: Local unsharpened refinement map of CaSR VFT and CRD domains
ファイル | emd_40914_additional_1.map | ||||||||||||
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注釈 | Local unsharpened refinement map of CaSR VFT and CRD domains | ||||||||||||
投影像・断面図 |
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密度ヒストグラム |
-追加マップ: Local unsharpened refinement map of CaSR CRD and 7TM domains
ファイル | emd_40914_additional_2.map | ||||||||||||
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注釈 | Local unsharpened refinement map of CaSR CRD and 7TM domains | ||||||||||||
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 : Cinacalcet-bound active-state human calcium-sensing receptor CaSR...
全体 | 名称: Cinacalcet-bound active-state human calcium-sensing receptor CaSR dimer in lipid nanodiscs |
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要素 |
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-超分子 #1: Cinacalcet-bound active-state human calcium-sensing receptor CaSR...
超分子 | 名称: Cinacalcet-bound active-state human calcium-sensing receptor CaSR dimer in lipid nanodiscs タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2 |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
-分子 #1: Extracellular calcium-sensing receptor
分子 | 名称: Extracellular calcium-sensing receptor / 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: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 123.820969 KDa |
組換発現 | 生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ) |
配列 | 文字列: DYKDDDDKAA AYGPDQRAQK KGDIILGGLF PIHFGVAAKD QDLKSRPESV ECIRYNFRGF RWLQAMIFAI EEINSSPALL PNLTLGYRI FDTCNTVSKA LEATLSFVAQ NKIDSLNLDE FCNCSEHIPS TIAVVGATGS GVSTAVANLL GLFYIPQVSY A SSSRLLSN ...文字列: DYKDDDDKAA AYGPDQRAQK KGDIILGGLF PIHFGVAAKD QDLKSRPESV ECIRYNFRGF RWLQAMIFAI EEINSSPALL PNLTLGYRI FDTCNTVSKA LEATLSFVAQ NKIDSLNLDE FCNCSEHIPS TIAVVGATGS GVSTAVANLL GLFYIPQVSY A SSSRLLSN KNQFKSFLRT IPNDEHQATA MADIIEYFRW NWVGTIAADD DYGRPGIEKF REEAEERDIC IDFSELISQY SD EEEIQHV VEVIQNSTAK VIVVFSSGPD LEPLIKEIVR RNITGKIWLA SEAWASSSLI AMPQYFHVVG GTIGFALKAG QIP GFREFL KKVHPRKSVH NGFAKEFWEE TFNCHLQEGA KGPLPVDTFL RGHEESGDRF SNSSTAFRPL CTGDENISSV ETPY IDYTH LRISYNVYLA VYSIAHALQD IYTCLPGRGL FTNGSCADIK KVEAWQVLKH LRHLNFTNNM GEQVTFDECG DLVGN YSII NWHLSPEDGS IVFKEVGYYN VYAKKGERLF INEEKILWSG FSREVPFSNC SRDCLAGTRK GIIEGEPTCC FECVEC PDG EYSDETDASA CNKCPDDFWS NENHTSCIAK EIEFLSWTEP FGIALTLFAV LGIFLTAFVL GVFIKFRNTP IVKATNR EL SYLLLFSLLC CFSSSLFFIG EPQDWTCRLR QPAFGISFVL CISCILVKTN RVLLVFEAKI PTSFHRKWWG LNLQFLLV F LCTFMQIVIC VIWLYTAPPS SYRNQELEDE IIFITCHEGS LMALGFLIGY TCLLAAICFF FAFKSRKLPE NFNEAKFIT FSMLIFFIVW ISFIPAYAST YGKFVSAVEV IAILAASFGL LACIFFNKIY IILFKPSRNT IEEVRCSTAA HAFKVAARAT LRRSNVTST SVTSVNQAST SRLEGLQSEN HRLRMKITEL DKDLEEVTMQ LQDTPEKKTN SGGSVFTLED FVGDWEQTAA Y NLDQVLEQ GGVSSLLQNL AVSVTPIQRI VRSGENALKI DIHVIIPYEG LSADQMAQIE EVFKVVYPVD DHHFKVILPY GT LVIDGVT PNMLNYFGRP YEGIAVFDGK KITVTGTLWN GNKIIDERLI TPDGSMLFRV TINS UniProtKB: Extracellular calcium-sensing receptor |
-分子 #2: Extracellular calcium-sensing receptor
分子 | 名称: Extracellular calcium-sensing receptor / 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: 108.023055 KDa |
組換発現 | 生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ) |
配列 | 文字列: WSHPQFEKGG GSGGGSGGSA WSHPQFEKGS AAAYGPDQRA QKKGDIILGG LFPIHFGVAA KDQDLKSRPE SVECIRYNFR GFRWLQAMI FAIEEINSSP ALLPNLTLGY RIFDTCNTVS KALEATLSFV AQNKIDSLNL DEFCNCSEHI PSTIAVVGAT G SGVSTAVA ...文字列: WSHPQFEKGG GSGGGSGGSA WSHPQFEKGS AAAYGPDQRA QKKGDIILGG LFPIHFGVAA KDQDLKSRPE SVECIRYNFR GFRWLQAMI FAIEEINSSP ALLPNLTLGY RIFDTCNTVS KALEATLSFV AQNKIDSLNL DEFCNCSEHI PSTIAVVGAT G SGVSTAVA NLLGLFYIPQ VSYASSSRLL SNKNQFKSFL RTIPNDEHQA TAMADIIEYF RWNWVGTIAA DDDYGRPGIE KF REEAEER DICIDFSELI SQYSDEEEIQ HVVEVIQNST AKVIVVFSSG PDLEPLIKEI VRRNITGKIW LASEAWASSS LIA MPQYFH VVGGTIGFAL KAGQIPGFRE FLKKVHPRKS VHNGFAKEFW EETFNCHLQE GAKGPLPVDT FLRGHEESGD RFSN SSTAF RPLCTGDENI SSVETPYIDY THLRISYNVY LAVYSIAHAL QDIYTCLPGR GLFTNGSCAD IKKVEAWQVL KHLRH LNFT NNMGEQVTFD ECGDLVGNYS IINWHLSPED GSIVFKEVGY YNVYAKKGER LFINEEKILW SGFSREVPFS NCSRDC LAG TRKGIIEGEP TCCFECVECP DGEYSDETDA SACNKCPDDF WSNENHTSCI AKEIEFLSWT EPFGIALTLF AVLGIFL TA FVLGVFIKFR NTPIVKATNR ELSYLLLFSL LCCFSSSLFF IGEPQDWTCR LRQPAFGISF VLCISCILVK TNRVLLVF E AKIPTSFHRK WWGLNLQFLL VFLCTFMQIV ICVIWLYTAP PSSYRNQELE DEIIFITCHE GSLMALGFLI GYTCLLAAI CFFFAFKSRK LPENFNEAKF ITFSMLIFFI VWISFIPAYA STYGKFVSAV EVIAILAASF GLLACIFFNK IYIILFKPSR NTIEEVRCS TAAHAFKVAA RATLRRSNVT GSSTNNNEEE KSRLLEKENR ELEKIIAEKE ERVSELRHQL QSRQQLKKTN UniProtKB: Extracellular calcium-sensing receptor |
-分子 #4: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
分子 | 名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 5 / 式: NAG |
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分子量 | 理論値: 221.208 Da |
Chemical component information | ChemComp-NAG: |
-分子 #5: TRYPTOPHAN
分子 | 名称: TRYPTOPHAN / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 2 / 式: TRP |
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分子量 | 理論値: 204.225 Da |
Chemical component information | ChemComp-TRP: |
-分子 #6: CALCIUM ION
分子 | 名称: CALCIUM ION / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 4 / 式: CA |
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分子量 | 理論値: 40.078 Da |
-分子 #7: PHOSPHATE ION
分子 | 名称: PHOSPHATE ION / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 2 / 式: PO4 |
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分子量 | 理論値: 94.971 Da |
Chemical component information | ChemComp-PO4: |
-分子 #8: N-[(1R)-1-(naphthalen-1-yl)ethyl]-3-[3-(trifluoromethyl)phenyl]pr...
分子 | 名称: N-[(1R)-1-(naphthalen-1-yl)ethyl]-3-[3-(trifluoromethyl)phenyl]propan-1-amine タイプ: ligand / ID: 8 / コピー数: 2 / 式: YP4 |
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分子量 | 理論値: 357.412 Da |
Chemical component information | ChemComp-YP4: |
-分子 #9: SPERMINE
分子 | 名称: SPERMINE / タイプ: ligand / ID: 9 / コピー数: 1 / 式: SPM |
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分子量 | 理論値: 202.34 Da |
Chemical component information | ChemComp-SPM: |
-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
濃度 | 7.00 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 7.5 |
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: 50.0 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): 1.5 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 0.5 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: |
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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: 234170 |
初期 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD |
最終 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD |