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- PDB-7cz5: Cryo-EM structure of the human growth hormone-releasing hormone r... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7cz5
タイトルCryo-EM structure of the human growth hormone-releasing hormone receptor-Gs protein complex
要素
  • (Guanine nucleotide-binding protein ...) x 3
  • Growth hormone-releasing hormone receptor,growth hormone-releasing hormone receptor
  • Nanobody35
  • Somatoliberin
キーワードMEMBRANE PROTEIN / cognate receptor / Class B G-protein-coupled receptors / single particle
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of intracellular steroid hormone receptor signaling pathway / somatotropin secreting cell development / growth hormone-releasing hormone receptor binding / positive regulation of circadian sleep/wake cycle, REM sleep / growth hormone-releasing hormone receptor activity / growth hormone-releasing hormone activity / growth hormone secretion / adenohypophysis development / positive regulation of growth hormone secretion / regulation of protein metabolic process ...regulation of intracellular steroid hormone receptor signaling pathway / somatotropin secreting cell development / growth hormone-releasing hormone receptor binding / positive regulation of circadian sleep/wake cycle, REM sleep / growth hormone-releasing hormone receptor activity / growth hormone-releasing hormone activity / growth hormone secretion / adenohypophysis development / positive regulation of growth hormone secretion / regulation of protein metabolic process / positive regulation of multicellular organism growth / multicellular organismal reproductive process / neuropeptide hormone activity / G-protein activation / Activation of the phototransduction cascade / Glucagon-type ligand receptors / Thromboxane signalling through TP receptor / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / G beta:gamma signalling through CDC42 / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / Ca2+ pathway / G protein-coupled peptide receptor activity / G alpha (z) signalling events / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / hormone metabolic process / nuclear outer membrane / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / G alpha (q) signalling events / G alpha (i) signalling events / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / 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 / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / G alpha (12/13) signalling events / G beta:gamma signalling through BTK / alkylglycerophosphoethanolamine phosphodiesterase activity / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / positive regulation of insulin-like growth factor receptor signaling pathway / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / Ca2+ pathway / nuclear inner membrane / G alpha (z) signalling events / Extra-nuclear estrogen signaling / G alpha (s) signalling events / response to food / G alpha (q) signalling events / peptide hormone receptor binding / photoreceptor outer segment membrane / G alpha (i) signalling events / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / spectrin binding / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / growth factor binding / peptide hormone binding / PKA activation in glucagon signalling / hair follicle placode formation / mu-type opioid receptor binding / photoreceptor outer segment / developmental growth / corticotropin-releasing hormone receptor 1 binding / intracellular transport / D1 dopamine receptor binding / Hedgehog 'off' state / beta-2 adrenergic receptor binding / adenylate cyclase-activating adrenergic receptor signaling pathway / response to glucocorticoid / cell maturation / cardiac muscle cell apoptotic process / activation of adenylate cyclase activity / adenylate cyclase activator activity / lactation / photoreceptor inner segment / trans-Golgi network membrane / secretory granule / establishment of localization in cell / G protein-coupled receptor activity / determination of adult lifespan / ionotropic glutamate receptor binding / insulin-like growth factor receptor binding / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / bone development / response to insulin / multicellular organism growth / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / terminal bouton
類似検索 - 分子機能
GPCR, family 2, growth hormone-releasing hormone receptor / : / Glucagon/GIP/secretin/VIP / Peptide hormone / Glucagon / GIP / secretin / VIP family signature. / Glucagon like hormones / G-protein coupled receptors family 2 signature 1. / Hormone receptor domain / GPCR, family 2, extracellular hormone receptor domain / G-protein coupled receptors family 2 profile 1. ...GPCR, family 2, growth hormone-releasing hormone receptor / : / Glucagon/GIP/secretin/VIP / Peptide hormone / Glucagon / GIP / secretin / VIP family signature. / Glucagon like hormones / G-protein coupled receptors family 2 signature 1. / Hormone receptor domain / GPCR, family 2, extracellular hormone receptor domain / G-protein coupled receptors family 2 profile 1. / Domain present in hormone receptors / GPCR family 2, extracellular hormone receptor domain superfamily / G-protein coupled receptors family 2 signature 2. / GPCR, family 2, secretin-like, conserved site / GPCR, family 2, secretin-like / 7 transmembrane receptor (Secretin family) / GPCR, family 2-like / G-protein coupled receptors family 2 profile 2. / G-protein alpha subunit, group S / 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 beta WD-40 repeat / WD40 repeat, conserved site / Trp-Asp (WD) repeats signature. / Trp-Asp (WD) repeats profile. / Trp-Asp (WD) repeats circular profile. / WD domain, G-beta repeat / WD40 repeats / WD40 repeat / 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
CHOLESTEROL / PALMITIC ACID / Somatoliberin / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1 / Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2 / Growth hormone-releasing hormone receptor
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
Rattus norvegicus (ドブネズミ)
Bos taurus (ウシ)
synthetic construct (人工物)
手法電子顕微鏡法 / 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Zhou, F. / Zhang, H. / Cong, Z. / Zhao, L. / Zhou, Q. / Mao, C. / Cheng, X. / Shen, D. / Cai, X. / Ma, C. ...Zhou, F. / Zhang, H. / Cong, Z. / Zhao, L. / Zhou, Q. / Mao, C. / Cheng, X. / Shen, D. / Cai, X. / Ma, C. / Wang, Y. / Dai, A. / Zhou, Y. / Sun, W. / Zhao, F. / Zhao, S. / Jiang, H. / Jiang, Y. / Yang, D. / Xu, H.E. / Zhang, Y. / Wang, M.
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2020
タイトル: Structural basis for activation of the growth hormone-releasing hormone receptor.
著者: Fulai Zhou / Huibing Zhang / Zhaotong Cong / Li-Hua Zhao / Qingtong Zhou / Chunyou Mao / Xi Cheng / Dan-Dan Shen / Xiaoqing Cai / Cheng Ma / Yuzhe Wang / Antao Dai / Yan Zhou / Wen Sun / ...著者: Fulai Zhou / Huibing Zhang / Zhaotong Cong / Li-Hua Zhao / Qingtong Zhou / Chunyou Mao / Xi Cheng / Dan-Dan Shen / Xiaoqing Cai / Cheng Ma / Yuzhe Wang / Antao Dai / Yan Zhou / Wen Sun / Fenghui Zhao / Suwen Zhao / Hualiang Jiang / Yi Jiang / Dehua Yang / H Eric Xu / Yan Zhang / Ming-Wei Wang /
要旨: Growth hormone-releasing hormone (GHRH) regulates the secretion of growth hormone that virtually controls metabolism and growth of every tissue through its binding to the cognate receptor (GHRHR). ...Growth hormone-releasing hormone (GHRH) regulates the secretion of growth hormone that virtually controls metabolism and growth of every tissue through its binding to the cognate receptor (GHRHR). Malfunction in GHRHR signaling is associated with abnormal growth, making GHRHR an attractive therapeutic target against dwarfism (e.g., isolated growth hormone deficiency, IGHD), gigantism, lipodystrophy and certain cancers. Here, we report the cryo-electron microscopy (cryo-EM) structure of the human GHRHR bound to its endogenous ligand and the stimulatory G protein at 2.6 Å. This high-resolution structure reveals a characteristic hormone recognition pattern of GHRH by GHRHR, where the α-helical GHRH forms an extensive and continuous network of interactions involving all the extracellular loops (ECLs), all the transmembrane (TM) helices except TM4, and the extracellular domain (ECD) of GHRHR, especially the N-terminus of GHRH that engages a broad set of specific interactions with the receptor. Mutagenesis and molecular dynamics (MD) simulations uncover detailed mechanisms by which IGHD-causing mutations lead to the impairment of GHRHR function. Our findings provide insights into the molecular basis of peptide recognition and receptor activation, thereby facilitating the development of structure-based drug discovery and precision medicine.
履歴
登録2020年9月7日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02020年11月18日Provider: repository / タイプ: Initial release

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-30505
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

ダウンロードとリンク

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集合体

登録構造単位
R: Growth hormone-releasing hormone receptor,growth hormone-releasing hormone receptor
A: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short
P: Somatoliberin
B: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
G: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
N: Nanobody35
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)178,5629
ポリマ－177,6636
非ポリマー9003
水543
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area16410 Å2
ΔGint-79 kcal/mol
Surface area46050 Å2

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要素

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タンパク質 , 2種, 2分子 RN

#1: タンパク質 Growth hormone-releasing hormone receptor,growth hormone-releasing hormone receptor / GHRH receptor / Growth hormone-releasing factor receptor / GRFR


分子量: 61651.438 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: GHRHR
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: Q02643
#6: タンパク質 Nanobody35


分子量: 13711.284 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) synthetic construct (人工物) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)

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Guanine nucleotide-binding protein ... , 3種, 3分子 ABG

#2: タンパク質 Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short / Adenylate cyclase-stimulating G alpha protein


分子量: 45683.434 Da / 分子数: 1
Mutation: S54N, G226A, E268A, N271K, K274D, R280K, T284D, I285T
由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: GNAS, GNAS1, GSP
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P63092
#4: タンパク質 Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1 / Transducin beta chain 1


分子量: 43706.750 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Rattus norvegicus (ドブネズミ) / 遺伝子: Gnb1
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P54311
#5: タンパク質 Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2 / G gamma-I


分子量: 7861.143 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Bos taurus (ウシ) / 遺伝子: GNG2
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P63212

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タンパク質・ペプチド , 1種, 1分子 P

#3: タンパク質・ペプチド Somatoliberin / Growth hormone-releasing factor / GRF / Growth hormone-releasing hormone / GHRH / Somatocrinin / Somatorelin


分子量: 5048.702 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P01286

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非ポリマー , 3種, 6分子

#7: 化合物 ChemComp-PLM / PALMITIC ACID / パルミチン酸


分子量: 256.424 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C16H32O2
#8: 化合物 ChemComp-CLR / CHOLESTEROL / コレステロ-ル


分子量: 386.654 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C27H46O
#9: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかN

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実験情報

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実験

実験手法: 電子顕微鏡法
EM実験試料の集合状態: PARTICLE / ３次元再構成法: 単粒子再構成法

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試料調製

構成要素
ID名称タイプ詳細Entity IDParent-ID由来
1Growth hormone-releasing hormone receptor - Gs protein complexCOMPLEXgrowth hormone-releasing hormone growth hormone-releasing hormone receptor Gs protein Nanobody35#1-#60MULTIPLE SOURCES
2hormone receptor, G(s) subunit alpha isoformsCOMPLEX#1-#21RECOMBINANT
3hormoneCOMPLEX#31RECOMBINANT
4G(s) subunit beta-1COMPLEX#41RECOMBINANT
5G(s) subunit gamma-2COMPLEX#51RECOMBINANT
6Nanobody35COMPLEX#61RECOMBINANT
分子量値: 0.18 MDa / 実験値: YES
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Homo sapiens (ヒト)9606
23Homo sapiens (ヒト)9606
34Rattus norvegicus (ドブネズミ)10116
45Bos taurus (ウシ)9913
56synthetic construct (人工物)32630
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)7108
23Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)7108
34Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)7108
45Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)7108
56Escherichia coli (大腸菌)562
緩衝液pH: 7.5
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡撮影

実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD
撮影電子線照射量: 62 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 QUANTUM (4k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.16_3549: / 分類: 精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 2.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 307018 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0048508
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.60511518
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d12.495035
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0451292
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0041460

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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://pdbjlvh1.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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