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万見
- EMDB-42358: Cryo-EM structure of bovine phosphodiesterase 6 bound to IBMX -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-42358
タイトルCryo-EM structure of bovine phosphodiesterase 6 bound to IBMX
マップデータ
試料
  • 複合体: Bovine rod phosphodiesterase 6 bound to IBMX
    • タンパク質・ペプチド: Rod cGMP-specific 3',5'-cyclic phosphodiesterase subunit alpha
    • タンパク質・ペプチド: Rod cGMP-specific 3',5'-cyclic phosphodiesterase subunit beta
    • タンパク質・ペプチド: Retinal rod rhodopsin-sensitive cGMP 3',5'-cyclic phosphodiesterase subunit gamma
  • リガンド: CYCLIC GUANOSINE MONOPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: 3-ISOBUTYL-1-METHYLXANTHINE
キーワードphosphodiesterase / GPCR effector enzyme / SIGNALING PROTEIN / inhibitor / SIGNALING PROTEIN-INHIBITOR complex
機能・相同性
機能・相同性情報


ion binding / 3',5'-cyclic-GMP phosphodiesterase / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / positive regulation of G protein-coupled receptor signaling pathway / response to stimulus / Activation of the phototransduction cascade / Ca2+ pathway / positive regulation of epidermal growth factor receptor signaling pathway / photoreceptor outer segment membrane / entrainment of circadian clock by photoperiod ...ion binding / 3',5'-cyclic-GMP phosphodiesterase / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / positive regulation of G protein-coupled receptor signaling pathway / response to stimulus / Activation of the phototransduction cascade / Ca2+ pathway / positive regulation of epidermal growth factor receptor signaling pathway / photoreceptor outer segment membrane / entrainment of circadian clock by photoperiod / cGMP binding / 3',5'-cyclic-GMP phosphodiesterase activity / 3',5'-cyclic-AMP phosphodiesterase activity / visual perception / cAMP-mediated signaling / photoreceptor disc membrane / retina development in camera-type eye / molecular adaptor activity / zinc ion binding / metal ion binding
類似検索 - 分子機能
Retinal cGMP phosphodiesterase, gamma subunit / Retinal cGMP phosphodiesterase, gamma subunit superfamily / Retinal cGMP phosphodiesterase, gamma subunit / 3'5'-cyclic nucleotide phosphodiesterase / GAF domain / 3'5'-cyclic nucleotide phosphodiesterase, catalytic domain / 3'5'-cyclic nucleotide phosphodiesterase, conserved site / 3'5'-cyclic nucleotide phosphodiesterase, catalytic domain superfamily / 3'5'-cyclic nucleotide phosphodiesterase / 3'5'-cyclic nucleotide phosphodiesterase domain signature. ...Retinal cGMP phosphodiesterase, gamma subunit / Retinal cGMP phosphodiesterase, gamma subunit superfamily / Retinal cGMP phosphodiesterase, gamma subunit / 3'5'-cyclic nucleotide phosphodiesterase / GAF domain / 3'5'-cyclic nucleotide phosphodiesterase, catalytic domain / 3'5'-cyclic nucleotide phosphodiesterase, conserved site / 3'5'-cyclic nucleotide phosphodiesterase, catalytic domain superfamily / 3'5'-cyclic nucleotide phosphodiesterase / 3'5'-cyclic nucleotide phosphodiesterase domain signature. / 3'5'-cyclic nucleotide phosphodiesterase domain profile. / Domain present in phytochromes and cGMP-specific phosphodiesterases. / GAF domain / GAF-like domain superfamily / Metal dependent phosphohydrolases with conserved 'HD' motif. / HD/PDEase domain
類似検索 - ドメイン・相同性
Retinal rod rhodopsin-sensitive cGMP 3',5'-cyclic phosphodiesterase subunit gamma / Rod cGMP-specific 3',5'-cyclic phosphodiesterase subunit alpha / Rod cGMP-specific 3',5'-cyclic phosphodiesterase subunit beta
類似検索 - 構成要素
生物種Bos taurus (ウシ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.2 Å
データ登録者Aplin C / Cerione RA
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Eye Institute (NIH/NEI)1R01EY034867-01 米国
引用ジャーナル: J Biol Chem / 年: 2024
タイトル: Probing the mechanism by which the retinal G protein transducin activates its biological effector PDE6.
著者: Cody Aplin / Richard A Cerione /
要旨: Phototransduction in retinal rods occurs when the G protein-coupled photoreceptor rhodopsin triggers the activation of phosphodiesterase 6 (PDE6) by GTP-bound alpha subunits of the G protein ...Phototransduction in retinal rods occurs when the G protein-coupled photoreceptor rhodopsin triggers the activation of phosphodiesterase 6 (PDE6) by GTP-bound alpha subunits of the G protein transducin (Gα). Recently, we presented a cryo-EM structure for a complex between two GTP-bound recombinant Gα subunits and native PDE6, that included a bivalent antibody bound to the C-terminal ends of Gα and the inhibitor vardenafil occupying the active sites on the PDEα and PDEβ subunits. We proposed Gα-activated PDE6 by inducing a striking reorientation of the PDEγ subunits away from the catalytic sites. However, questions remained including whether in the absence of the antibody Gα binds to PDE6 in a similar manner as observed when the antibody is present, does Gα activate PDE6 by enabling the substrate cGMP to access the catalytic sites, and how does the lipid membrane enhance PDE6 activation? Here, we demonstrate that 2:1 Gα-PDE6 complexes form with either recombinant or retinal Gα in the absence of the Gα antibody. We show that Gα binding is not necessary for cGMP nor competitive inhibitors to access the active sites; instead, occupancy of the substrate binding sites enables Gα to bind and reposition the PDE6γ subunits to promote catalytic activity. Moreover, we demonstrate by reconstituting Gα-stimulated PDE6 activity in lipid bilayer nanodiscs that the membrane-induced enhancement results from an increase in the apparent binding affinity of Gα for PDE6. These findings provide new insights into how the retinal G protein stimulates rapid catalytic turnover by PDE6 required for dim light vision.
履歴
登録2023年10月16日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年1月17日-
マップ公開2024年1月17日-
更新2024年2月7日-
現状2024年2月7日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_42358.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_42358.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: 1.34 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.32
最小 - 最大-0.5733669 - 2.043857
平均 (標準偏差)-0.002257806 (±0.063397)
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: 343.04 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_42358_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_42358_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 : Bovine rod phosphodiesterase 6 bound to IBMX

全体名称: Bovine rod phosphodiesterase 6 bound to IBMX
要素
  • 複合体: Bovine rod phosphodiesterase 6 bound to IBMX
    • タンパク質・ペプチド: Rod cGMP-specific 3',5'-cyclic phosphodiesterase subunit alpha
    • タンパク質・ペプチド: Rod cGMP-specific 3',5'-cyclic phosphodiesterase subunit beta
    • タンパク質・ペプチド: Retinal rod rhodopsin-sensitive cGMP 3',5'-cyclic phosphodiesterase subunit gamma
  • リガンド: CYCLIC GUANOSINE MONOPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
  • リガンド: ZINC ION
  • リガンド: 3-ISOBUTYL-1-METHYLXANTHINE

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超分子 #1: Bovine rod phosphodiesterase 6 bound to IBMX

超分子名称: Bovine rod phosphodiesterase 6 bound to IBMX / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Bos taurus (ウシ)

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分子 #1: Rod cGMP-specific 3',5'-cyclic phosphodiesterase subunit alpha

分子名称: Rod cGMP-specific 3',5'-cyclic phosphodiesterase subunit alpha
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: 3',5'-cyclic-GMP phosphodiesterase
由来(天然)生物種: Bos taurus (ウシ)
分子量理論値: 99.461789 KDa
配列文字列: MGEVTAEEVE KFLDSNVSFA KQYYNLRYRA KVISDLLGPR EAAVDFSNYH ALNSVEESEI IFDLLRDFQD NLQAEKCVFN VMKKLCFLL QADRMSLFMY RARNGIAELA TRLFNVHKDA VLEECLVAPD SEIVFPLDMG VVGHVALSKK IVNVPNTEED E HFCDFVDT ...文字列:
MGEVTAEEVE KFLDSNVSFA KQYYNLRYRA KVISDLLGPR EAAVDFSNYH ALNSVEESEI IFDLLRDFQD NLQAEKCVFN VMKKLCFLL QADRMSLFMY RARNGIAELA TRLFNVHKDA VLEECLVAPD SEIVFPLDMG VVGHVALSKK IVNVPNTEED E HFCDFVDT LTEYQTKNIL ASPIMNGKDV VAIIMVVNKV DGPHFTENDE EILLKYLNFA NLIMKVFHLS YLHNCETRRG QI LLWSGSK VFEELTDIER QFHKALYTVR AFLNCDRYSV GLLDMTKQKE FFDVWPVLMG EAPPYAGPRT PDGREINFYK VID YILHGK EDIKVIPNPP PDHWALVSGL PTYVAQNGLI CNIMNAPSED FFAFQKEPLD ESGWMIKNVL SMPIVNKKEE IVGV ATFYN RKDGKPFDEM DETLMESLTQ FLGWSVLNPD TYELMNKLEN RKDIFQDMVK YHVKCDNEEI QTILKTREVY GKEPW ECEE EELAEILQGE LPDADKYEIN KFHFSDLPLT ELELVKCGIQ MYYELKVVDK FHIPQEALVR FMYSLSKGYR RITYHN WRH GFNVGQTMFS LLVTGKLKRY FTDLEALAMV TAAFCHDIDH RGTNNLYQMK SQNPLAKLHG SSILERHHLE FGKTLLR DE SLNIFQNLNR RQHEHAIHMM DIAIIATDLA LYFKKRTMFQ KIVDQSKTYE TQQEWTQYMM LDQTRKEIVM AMMMTACD L SAITKPWEVQ SKVALLVAAE FWEQGDLERT VLQQNPIPMM DRNKADELPK LQVGFIDFVC TFVYKEFSRF HEEITPMLD GITNNRKEWK ALADEYETKM KGLEEEKQKQ QAANQAAAGS QHGGKQPGGG PASKSCCVQ

UniProtKB: Rod cGMP-specific 3',5'-cyclic phosphodiesterase subunit alpha

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分子 #2: Rod cGMP-specific 3',5'-cyclic phosphodiesterase subunit beta

分子名称: Rod cGMP-specific 3',5'-cyclic phosphodiesterase subunit beta
タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: 3',5'-cyclic-GMP phosphodiesterase
由来(天然)生物種: Bos taurus (ウシ)
分子量理論値: 98.449648 KDa
配列文字列: MSLSEGQVHR FLDQNPGFAD QYFGRKLSPE DVANACEDGC PEGCTSFREL CQVEESAALF ELVQDMQENV NMERVVFKIL RRLCSILHA DRCSLFMYRQ RNGVAELATR LFSVQPDSVL EDCLVPPDSE IVFPLDIGVV GHVAQTKKMV NVQDVMECPH F SSFADELT ...文字列:
MSLSEGQVHR FLDQNPGFAD QYFGRKLSPE DVANACEDGC PEGCTSFREL CQVEESAALF ELVQDMQENV NMERVVFKIL RRLCSILHA DRCSLFMYRQ RNGVAELATR LFSVQPDSVL EDCLVPPDSE IVFPLDIGVV GHVAQTKKMV NVQDVMECPH F SSFADELT DYVTRNILAT PIMNGKDVVA VIMAVNKLDG PCFTSEDEDV FLKYLNFGTL NLKIYHLSYL HNCETRRGQV LL WSANKVF EELTDIERQF HKAFYTVRAY LNCDRYSVGL LDMTKEKEFF DVWPVLMGEA QAYSGPRTPD GREILFYKVI DYI LHGKED IKVIPSPPAD HWALASGLPT YVAESGFICN IMNAPADEMF NFQEGPLDDS GWIVKNVLSM PIVNKKEEIV GVAT FYNRK DGKPFDEQDE VLMESLTQFL GWSVLNTDTY DKMNKLENRK DIAQDMVLYH VRCDREEIQL ILPTRERLGK EPADC EEDE LGKILKEVLP GPAKFDIYEF HFSDLECTEL ELVKCGIQMY YELGVVRKFQ IPQEVLVRFL FSVSKGYRRI TYHNWR HGF NVAQTMFTLL MTGKLKSYYT DLEAFAMVTA GLCHDIDHRG TNNLYQMKSQ NPLAKLHGSS ILERHHLEFG KFLLSEE TL NIYQNLNRRQ HEHVIHLMDI AIIATDLALY FKKRTMFQKI VDESKNYEDR KSWVEYLSLE TTRKEIVMAM MMTACDLS A ITKPWEVQSK VALLVAAEFW EQGDLERTVL DQQPIPMMDR NKAAELPKLQ VGFIDFVCTF VYKEFSRFHE EILPMFDRL QNNRKEWKAL ADEYEAKVKA LEEDQKKETT AKKVGTEICN GGPAPRSSTC RIL

UniProtKB: Rod cGMP-specific 3',5'-cyclic phosphodiesterase subunit beta

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分子 #3: Retinal rod rhodopsin-sensitive cGMP 3',5'-cyclic phosphodiestera...

分子名称: Retinal rod rhodopsin-sensitive cGMP 3',5'-cyclic phosphodiesterase subunit gamma
タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: 3',5'-cyclic-GMP phosphodiesterase
由来(天然)生物種: Bos taurus (ウシ)
分子量理論値: 9.684229 KDa
配列文字列:
MNLEPPKAEI RSATRVMGGP VTPRKGPPKF KQRQTRQFKS KPPKKGVQGF GDDIPGMEGL GTDITVICPW EAFNHLELHE LAQYGII

UniProtKB: Retinal rod rhodopsin-sensitive cGMP 3',5'-cyclic phosphodiesterase subunit gamma

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分子 #4: CYCLIC GUANOSINE MONOPHOSPHATE

分子名称: CYCLIC GUANOSINE MONOPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 2 / 式: PCG
分子量理論値: 345.205 Da
Chemical component information

ChemComp-PCG:
CYCLIC GUANOSINE MONOPHOSPHATE / cGMP

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分子 #5: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 2 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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分子 #6: ZINC ION

分子名称: ZINC ION / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 2 / 式: ZN
分子量理論値: 65.409 Da

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分子 #7: 3-ISOBUTYL-1-METHYLXANTHINE

分子名称: 3-ISOBUTYL-1-METHYLXANTHINE / タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 2 / 式: IBM
分子量理論値: 222.244 Da
Chemical component information

ChemComp-IBM:
3-ISOBUTYL-1-METHYLXANTHINE / IBMX / 阻害剤, アンタゴニスト*YM

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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: 8
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TALOS ARCTICA
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 50.0 e/Å2
電子線加速電圧: 200 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）: 2.6 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 63000
実験機器
モデル: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 863564
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
FSC曲線 (解像度の算出)

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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://pdbjlc1.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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