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- PDB-8jru: Cryo-EM structure of the glucagon receptor bound to beta-arrestin... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8jru
タイトルCryo-EM structure of the glucagon receptor bound to beta-arrestin 1 in ligand-free state
要素
  • Beta-arrestin 1 and single-chain fragment variable 30 (scFv30)
  • HA signal peptide,HPC4 purification tag,Glucagon receptor,C-terminal tail of Vasopressin V2 receptor
  • Nanobody 32
キーワードMEMBRANE PROTEIN / Complex structure / glucagon receptor / beta-arrestin 1 / ligand-free
機能・相同性
機能・相同性情報


protein C (activated) / renal water retention / Defective AVP does not bind AVPR2 and causes neurohypophyseal diabetes insipidus (NDI) / Vasopressin-like receptors / regulation of systemic arterial blood pressure by vasopressin / vasopressin receptor activity / positive regulation of establishment of endothelial barrier / negative regulation of coagulation / regulation of glycogen metabolic process / hemostasis ...protein C (activated) / renal water retention / Defective AVP does not bind AVPR2 and causes neurohypophyseal diabetes insipidus (NDI) / Vasopressin-like receptors / regulation of systemic arterial blood pressure by vasopressin / vasopressin receptor activity / positive regulation of establishment of endothelial barrier / negative regulation of coagulation / regulation of glycogen metabolic process / hemostasis / glucagon receptor activity / telencephalon development / positive regulation of systemic arterial blood pressure / negative regulation of blood coagulation / positive regulation of intracellular signal transduction / cellular response to glucagon stimulus / exocytosis / response to starvation / peptide hormone binding / endocytic vesicle / Gamma-carboxylation of protein precursors / Transport of gamma-carboxylated protein precursors from the endoplasmic reticulum to the Golgi apparatus / Common Pathway of Fibrin Clot Formation / Removal of aminoterminal propeptides from gamma-carboxylated proteins / positive regulation of vasoconstriction / cellular response to hormone stimulus / activation of adenylate cyclase activity / Intrinsic Pathway of Fibrin Clot Formation / cellular response to starvation / hormone-mediated signaling pathway / response to nutrient / guanyl-nucleotide exchange factor activity / viral budding from plasma membrane / generation of precursor metabolites and energy / response to cytokine / Cell surface interactions at the vascular wall / Post-translational protein phosphorylation / peptide binding / clathrin-coated endocytic vesicle membrane / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / Glucagon signaling in metabolic regulation / regulation of blood pressure / Glucagon-type ligand receptors / negative regulation of inflammatory response / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / Golgi lumen / Regulation of Insulin-like Growth Factor (IGF) transport and uptake by Insulin-like Growth Factor Binding Proteins (IGFBPs) / blood coagulation / Cargo recognition for clathrin-mediated endocytosis / glucose homeostasis / Clathrin-mediated endocytosis / G alpha (s) signalling events / G alpha (q) signalling events / clathrin-dependent endocytosis of virus by host cell / cell surface receptor signaling pathway / host cell surface receptor binding / endosome / G protein-coupled receptor signaling pathway / negative regulation of cell population proliferation / endoplasmic reticulum lumen / fusion of virus membrane with host plasma membrane / serine-type endopeptidase activity / fusion of virus membrane with host endosome membrane / viral envelope / calcium ion binding / positive regulation of cell population proliferation / positive regulation of gene expression / virion attachment to host cell / negative regulation of apoptotic process / host cell plasma membrane / virion membrane / perinuclear region of cytoplasm / Golgi apparatus / endoplasmic reticulum / proteolysis / extracellular space / extracellular region / identical protein binding / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Vasopressin V2 receptor / GPCR, family 2, glucagon receptor / Vasopressin receptor / GPCR, family 2, glucagon-like peptide-1/glucagon receptor / G-protein coupled receptors family 2 signature 1. / Peptidase S1A, coagulation factor VII/IX/X/C/Z / Coagulation factor-like, Gla domain superfamily / Hormone receptor domain / GPCR, family 2, extracellular hormone receptor domain / G-protein coupled receptors family 2 profile 1. ...Vasopressin V2 receptor / GPCR, family 2, glucagon receptor / Vasopressin receptor / GPCR, family 2, glucagon-like peptide-1/glucagon receptor / G-protein coupled receptors family 2 signature 1. / Peptidase S1A, coagulation factor VII/IX/X/C/Z / Coagulation factor-like, Gla domain superfamily / 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. / Coagulation Factor Xa inhibitory site / EGF-type aspartate/asparagine hydroxylation site / EGF-like calcium-binding, conserved site / Calcium-binding EGF-like domain signature. / Aspartic acid and asparagine hydroxylation site. / EGF-like calcium-binding domain / Calcium-binding EGF-like domain / Haemagglutinin, influenzavirus A / Haemagglutinin, HA1 chain, alpha/beta domain superfamily / Haemagglutinin / Haemagglutinin, influenzavirus A/B / Vitamin K-dependent carboxylation/gamma-carboxyglutamic (GLA) domain / Gamma-carboxyglutamic acid-rich (GLA) domain / Gamma-carboxyglutamic acid-rich (GLA) domain superfamily / Vitamin K-dependent carboxylation domain. / Gla domain profile. / Domain containing Gla (gamma-carboxyglutamate) residues. / Viral capsid/haemagglutinin protein / Epidermal growth factor-like domain. / EGF-like domain profile. / EGF-like domain signature 2. / EGF-like domain signature 1. / EGF-like domain / G-protein coupled receptors family 1 signature. / G protein-coupled receptor, rhodopsin-like / GPCR, rhodopsin-like, 7TM / G-protein coupled receptors family 1 profile. / 7 transmembrane receptor (rhodopsin family) / Serine proteases, trypsin family, histidine active site / Serine proteases, trypsin family, serine active site / Peptidase S1A, chymotrypsin family / Serine proteases, trypsin family, histidine active site. / Serine proteases, trypsin domain profile. / Serine proteases, trypsin family, serine active site. / Trypsin-like serine protease / Serine proteases, trypsin domain / Trypsin / Peptidase S1, PA clan, chymotrypsin-like fold / Peptidase S1, PA clan
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-PIO / Hemagglutinin / Vitamin K-dependent protein C / Vasopressin V2 receptor / Glucagon receptor
類似検索 - 構成要素
生物種Influenza A virus (A型インフルエンザウイルス)
Homo sapiens (ヒト)
Bos taurus (ウシ)
Escherichia phage EcSzw-2 (ファージ)
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: 3.5 Å
データ登録者Chen, K. / Zhang, C. / Lin, S. / Zhao, Q. / Wu, B.
資金援助 中国, 2件
組織認可番号国
National Science Foundation (NSF, China)31825010 中国
National Science Foundation (NSF, China)82121005 中国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2023
タイトル: Tail engagement of arrestin at the glucagon receptor.
著者: Kun Chen / Chenhui Zhang / Shuling Lin / Xinyu Yan / Heng Cai / Cuiying Yi / Limin Ma / Xiaojing Chu / Yuchen Liu / Ya Zhu / Shuo Han / Qiang Zhao / Beili Wu /
要旨: Arrestins have pivotal roles in regulating G protein-coupled receptor (GPCR) signalling by desensitizing G protein activation and mediating receptor internalization. It has been proposed that the ...Arrestins have pivotal roles in regulating G protein-coupled receptor (GPCR) signalling by desensitizing G protein activation and mediating receptor internalization. It has been proposed that the arrestin binds to the receptor in two different conformations, 'tail' and 'core', which were suggested to govern distinct processes of receptor signalling and trafficking. However, little structural information is available for the tail engagement of the arrestins. Here we report two structures of the glucagon receptor (GCGR) bound to β-arrestin 1 (βarr1) in glucagon-bound and ligand-free states. These structures reveal a receptor tail-engaged binding mode of βarr1 with many unique features, to our knowledge, not previously observed. Helix VIII, instead of the receptor core, has a major role in accommodating βarr1 by forming extensive interactions with the central crest of βarr1. The tail-binding pose is further defined by a close proximity between the βarr1 C-edge and the receptor helical bundle, and stabilized by a phosphoinositide derivative that bridges βarr1 with helices I and VIII of GCGR. Lacking any contact with the arrestin, the receptor core is in an inactive state and loosely binds to glucagon. Further functional studies suggest that the tail conformation of GCGR-βarr governs βarr recruitment at the plasma membrane and endocytosis of GCGR, and provides a molecular basis for the receptor forming a super-complex simultaneously with G protein and βarr to promote sustained signalling within endosomes. These findings extend our knowledge about the arrestin-mediated modulation of GPCR functionalities.
履歴
登録2023年6月17日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBC
改定 1.02023年8月16日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年8月23日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title
改定 1.22023年9月6日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last
改定 1.32023年9月13日Group: Database references / カテゴリ: citation_author / Item: _citation_author.identifier_ORCID

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構造の表示

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: HA signal peptide,HPC4 purification tag,Glucagon receptor,C-terminal tail of Vasopressin V2 receptor
A: Beta-arrestin 1 and single-chain fragment variable 30 (scFv30)
H: Beta-arrestin 1 and single-chain fragment variable 30 (scFv30)
L: Beta-arrestin 1 and single-chain fragment variable 30 (scFv30)
B: Nanobody 32
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)276,4436
ポリマ－275,6965
非ポリマー7471
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

#1: タンパク質 HA signal peptide,HPC4 purification tag,Glucagon receptor,C-terminal tail of Vasopressin V2 receptor / GL-R / V2R / AVPR V2 / Antidiuretic hormone receptor / Renal-type arginine vasopressin receptor


分子量: 54307.141 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Influenza A virus (strain A/Victoria/3/1975 H3N2) (A型インフルエンザウイルス), (組換発現) Homo sapiens (ヒト)
遺伝子: HA, PROC, GCGR, AVPR2, ADHR, DIR, DIR3, V2R
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P03435, UniProt: P04070, UniProt: P47871, UniProt: P30518
#2: 抗体 Beta-arrestin 1 and single-chain fragment variable 30 (scFv30)


分子量: 69173.891 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Bos taurus (ウシ)
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
#3: 抗体 Nanobody 32


分子量: 13867.408 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia phage EcSzw-2 (ファージ)
発現宿主: Escherichia coli BL21 (大腸菌)
#4: 化合物 ChemComp-PIO / [(2R)-2-octanoyloxy-3-[oxidanyl-[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-tris(oxidanyl)-4,5-diphosphonooxy-cyclohexyl]oxy-phosphoryl]oxy-propyl] octanoate / dioctanoyl l-alpha-phosphatidyl-d-myo-inositol 4,5-diphosphate / 1-O-(1-O,2-O-ジオクタノイル-L-グリセロ-3-ホスホ)-D-myo-イノシト-ル4,5-ビスりん酸


分子量: 746.566 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C25H49O19P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
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: The glucagon receptor bound to beta-arrestin 1 / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#3 / 由来: MULTIPLE SOURCES
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: 7.5
試料濃度: 6 mg/ml / 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: SPOT SCAN
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 1500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm
撮影電子線照射量: 70 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)

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解析

CTF補正タイプ: NONE
3次元再構成解像度: 3.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 250907 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0027281
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.5459951
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d5.091041
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0391165
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0041244

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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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