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- PDB-7fim: Cryo-EM structure of the tirzepatide (LY3298176)-bound human GLP-... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7fim
タイトルCryo-EM structure of the tirzepatide (LY3298176)-bound human GLP-1R-Gs complex
要素
  • (Guanine nucleotide-binding protein ...) x 3
  • Glucagon-like peptide 1 receptor,Glucagon-like peptide 1 receptor,Glucagon-like peptide 1 receptor,Glucagon-like peptide 1 receptor,human glucagon like peptide 1 receptor
  • Nanobody-35
  • Tirzepatide
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN / Cryo-electron microscopy / G protein-coupled receptor / ligand recognition / receptor activation / unimolecular agonist
機能・相同性
機能・相同性情報


glucagon-like peptide 1 receptor activity / glucagon receptor activity / positive regulation of blood pressure / hormone secretion / sensory perception of chemical stimulus / mu-type opioid receptor binding / corticotropin-releasing hormone receptor 1 binding / post-translational protein targeting to membrane, translocation / G-protein activation / Activation of the phototransduction cascade ...glucagon-like peptide 1 receptor activity / glucagon receptor activity / positive regulation of blood pressure / hormone secretion / sensory perception of chemical stimulus / mu-type opioid receptor binding / corticotropin-releasing hormone receptor 1 binding / post-translational protein targeting to membrane, translocation / 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 alpha (z) signalling events / High laminar flow shear stress activates signaling by PIEZO1 and PECAM1:CDH5:KDR in endothelial cells / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / G alpha (q) signalling events / beta-2 adrenergic receptor binding / 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 / G alpha (12/13) signalling events / Glucagon-type ligand receptors / G beta:gamma signalling through BTK / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / Ca2+ pathway / G alpha (z) signalling events / Extra-nuclear estrogen signaling / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / G alpha (s) signalling events / G alpha (q) signalling events / photoreceptor outer segment membrane / response to psychosocial stress / spectrin binding / G alpha (i) signalling events / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / High laminar flow shear stress activates signaling by PIEZO1 and PECAM1:CDH5:KDR in endothelial cells / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / regulation of heart contraction / alkylglycerophosphoethanolamine phosphodiesterase activity / peptide hormone binding / photoreceptor outer segment / D1 dopamine receptor binding / activation of adenylate cyclase activity / adenylate cyclase-activating adrenergic receptor signaling pathway / insulin-like growth factor receptor binding / negative regulation of blood pressure / cardiac muscle cell apoptotic process / photoreceptor inner segment / ionotropic glutamate receptor binding / adenylate cyclase activator activity / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / Glucagon-type ligand receptors / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / transmembrane signaling receptor activity / cellular response to catecholamine stimulus / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / cellular response to prostaglandin E stimulus / heterotrimeric G-protein complex / G-protein beta-subunit binding / sensory perception of taste / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / signaling receptor complex adaptor activity / positive regulation of cytosolic calcium ion concentration / retina development in camera-type eye / GTPase binding / cell body / cellular response to hypoxia / G alpha (s) signalling events / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / 加水分解酵素; 酸無水物に作用; GTPに作用・細胞または細胞小器官の運動に関与 / learning or memory / cell surface receptor signaling pathway / cell population proliferation / G protein-coupled receptor signaling pathway / GTPase activity / synapse / dendrite / GTP binding / protein-containing complex binding
類似検索 - 分子機能
GPCR, family 2, glucagon-like peptide-1 receptor / : / GPCR, family 2, glucagon-like peptide-1/glucagon receptor / G-protein coupled receptors family 2 signature 1. / : / GPCR, family 2, extracellular hormone receptor domain / G-protein coupled receptors family 2 profile 1. / Domain present in hormone receptors / Hormone receptor domain / GPCR family 2, extracellular hormone receptor domain superfamily ...GPCR, family 2, glucagon-like peptide-1 receptor / : / GPCR, family 2, glucagon-like peptide-1/glucagon receptor / G-protein coupled receptors family 2 signature 1. / : / GPCR, family 2, extracellular hormone receptor domain / G-protein coupled receptors family 2 profile 1. / Domain present in hormone receptors / Hormone receptor domain / 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. / Rhopdopsin 7-helix transmembrane proteins / Rhodopsin 7-helix transmembrane proteins / G-protein alpha subunit, group S / YVTN repeat-like/Quinoprotein amine dehydrogenase / 7 Propeller / Methylamine Dehydrogenase; Chain H / G protein alpha subunit, helical insertion / G protein alpha subunit / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G-protein alpha subunit / G-alpha domain profile. / G-protein, gamma subunit / G-protein gamma subunit domain profile. / G-protein gamma-like domain / G-protein gamma-like domain superfamily / GGL domain / G protein gamma subunit-like motifs / GGL domain / G protein beta WD-40 repeat protein / 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. / WD40 repeats / WD40 repeat / WD40-repeat-containing domain superfamily / WD40/YVTN repeat-like-containing domain superfamily / Immunoglobulins / Up-down Bundle / Immunoglobulin-like / Sandwich / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase / Mainly Beta / Mainly Alpha
類似検索 - ドメイン・相同性
Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short / Glucagon-like peptide 1 receptor / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1 / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
類似検索 - 構成要素
生物種synthetic construct (人工物)
Rattus norvegicus (ドブネズミ)
Bos taurus (ウシ)
Homo sapiens (ヒト)
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: 3.4 Å
データ登録者Zhao, F.H. / Zhou, Q.T. / Cong, Z.T. / Hang, K.N. / Zou, X.Y. / Zhang, C. / Chen, Y. / Dai, A.T. / Liang, A.Y. / Ming, Q.Q. ...Zhao, F.H. / Zhou, Q.T. / Cong, Z.T. / Hang, K.N. / Zou, X.Y. / Zhang, C. / Chen, Y. / Dai, A.T. / Liang, A.Y. / Ming, Q.Q. / Wang, M. / Chen, L.N. / Xu, P.Y. / Chang, R.L. / Feng, W.B. / Xia, T. / Zhang, Y. / Wu, B.L. / Yang, D.H. / Zhao, L.H. / Xu, H.E. / Wang, M.W.
資金援助 中国, 7件
組織認可番号国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)81872915 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)82073904 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)32071203 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)81922071 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)81773792 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)81973373 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)21704064 中国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2022
タイトル: Structural insights into multiplexed pharmacological actions of tirzepatide and peptide 20 at the GIP, GLP-1 or glucagon receptors.
著者: Fenghui Zhao / Qingtong Zhou / Zhaotong Cong / Kaini Hang / Xinyu Zou / Chao Zhang / Yan Chen / Antao Dai / Anyi Liang / Qianqian Ming / Mu Wang / Li-Nan Chen / Peiyu Xu / Rulve Chang / Wenbo ...著者: Fenghui Zhao / Qingtong Zhou / Zhaotong Cong / Kaini Hang / Xinyu Zou / Chao Zhang / Yan Chen / Antao Dai / Anyi Liang / Qianqian Ming / Mu Wang / Li-Nan Chen / Peiyu Xu / Rulve Chang / Wenbo Feng / Tian Xia / Yan Zhang / Beili Wu / Dehua Yang / Lihua Zhao / H Eric Xu / Ming-Wei Wang /
要旨: Glucose homeostasis, regulated by glucose-dependent insulinotropic polypeptide (GIP), glucagon-like peptide-1 (GLP-1) and glucagon (GCG) is critical to human health. Several multi-targeting agonists ...Glucose homeostasis, regulated by glucose-dependent insulinotropic polypeptide (GIP), glucagon-like peptide-1 (GLP-1) and glucagon (GCG) is critical to human health. Several multi-targeting agonists at GIPR, GLP-1R or GCGR, developed to maximize metabolic benefits with reduced side-effects, are in clinical trials to treat type 2 diabetes and obesity. To elucidate the molecular mechanisms by which tirzepatide, a GIPR/GLP-1R dual agonist, and peptide 20, a GIPR/GLP-1R/GCGR triagonist, manifest their multiplexed pharmacological actions over monoagonists such as semaglutide, we determine cryo-electron microscopy structures of tirzepatide-bound GIPR and GLP-1R as well as peptide 20-bound GIPR, GLP-1R and GCGR. The structures reveal both common and unique features for the dual and triple agonism by illustrating key interactions of clinical relevance at the near-atomic level. Retention of glucagon function is required to achieve such an advantage over GLP-1 monotherapy. Our findings provide valuable insights into the structural basis of functional versatility of tirzepatide and peptide 20.
履歴
登録2021年7月31日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02022年3月2日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年3月16日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation_author.name

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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-31603
  • 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
N: Nanobody-35
B: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
A: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short
R: Glucagon-like peptide 1 receptor,Glucagon-like peptide 1 receptor,Glucagon-like peptide 1 receptor,Glucagon-like peptide 1 receptor,human glucagon like peptide 1 receptor
G: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
P: Tirzepatide


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)180,5976
ポリマ－180,5976
非ポリマー00
水00
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

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要素

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

#2: 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: 39221.090 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
#3: タンパク質 Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short / Adenylate cyclase-stimulating G alpha protein


分子量: 45743.441 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: GNAS, GNAS1
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P04896
#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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抗体 / タンパク質 / タンパク質・ペプチド , 3種, 3分子 NRP

#1: 抗体 Nanobody-35


分子量: 15343.019 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)
#4: タンパク質 Glucagon-like peptide 1 receptor,Glucagon-like peptide 1 receptor,Glucagon-like peptide 1 receptor,Glucagon-like peptide 1 receptor,human glucagon like peptide 1 receptor / GLP-1 receptor / GLP-1-R / GLP-1R


分子量: 68355.688 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: GLP1R
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P43220
#6: タンパク質・ペプチド Tirzepatide


分子量: 4072.530 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Homo sapiens (ヒト)

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY

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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

構成要素名称: Cryo-EM structure of the human glucagon like peptide 1 receptor in complex with tirzepatide and G protein
タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
緩衝液pH: 7.4
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: OTHER / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: OTHER
電子レンズモード: BRIGHT FIELD
撮影電子線照射量: 80 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3.4 Å / 解像度の算出法: DIFFRACTION PATTERN/LAYERLINES / 粒子像の数: 125391 / 対称性のタイプ: POINT

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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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