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- PDB-8k3z: Cryo-EM structure of CXCR4 in complex with CXCL12 -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8k3z
タイトルCryo-EM structure of CXCR4 in complex with CXCL12
要素
  • (Guanine nucleotide-binding protein ...) x 3
  • C-X-C chemokine receptor type 4
  • Stromal cell-derived factor 1
  • scFv16
キーワードIMMUNE SYSTEM / Chemokine receptor / CXCR4
機能・相同性
機能・相同性情報


C-X-C motif chemokine 12 receptor activity / telencephalon cell migration / chemokine (C-X-C motif) ligand 12 signaling pathway / negative regulation of leukocyte tethering or rolling / response to ultrasound / positive regulation of macrophage migration inhibitory factor signaling pathway / regulation of actin polymerization or depolymerization / chemokine receptor binding / Specification of primordial germ cells / CXCL12-activated CXCR4 signaling pathway ...C-X-C motif chemokine 12 receptor activity / telencephalon cell migration / chemokine (C-X-C motif) ligand 12 signaling pathway / negative regulation of leukocyte tethering or rolling / response to ultrasound / positive regulation of macrophage migration inhibitory factor signaling pathway / regulation of actin polymerization or depolymerization / chemokine receptor binding / Specification of primordial germ cells / CXCL12-activated CXCR4 signaling pathway / myosin light chain binding / myelin maintenance / CXCR chemokine receptor binding / C-X-C chemokine receptor activity / positive regulation of axon extension involved in axon guidance / positive regulation of vasculature development / positive regulation of dopamine secretion / Signaling by ROBO receptors / regulation of chemotaxis / induction of positive chemotaxis / Formation of definitive endoderm / C-C chemokine receptor activity / integrin activation / negative regulation of dendritic cell apoptotic process / negative regulation of intrinsic apoptotic signaling pathway in response to DNA damage / cellular response to chemokine / chemokine-mediated signaling pathway / C-C chemokine binding / Developmental Lineage of Pancreatic Acinar Cells / positive regulation of monocyte chemotaxis / chemokine activity / Chemokine receptors bind chemokines / blood circulation / anchoring junction / dendritic cell chemotaxis / positive regulation of calcium ion import / cell leading edge / cellular response to cytokine stimulus / detection of temperature stimulus involved in sensory perception of pain / positive regulation of oligodendrocyte differentiation / Binding and entry of HIV virion / animal organ regeneration / detection of mechanical stimulus involved in sensory perception of pain / positive regulation of T cell migration / adenylate cyclase inhibitor activity / regulation of cell adhesion / Nuclear signaling by ERBB4 / positive regulation of protein localization to cell cortex / T cell migration / Adenylate cyclase inhibitory pathway / coreceptor activity / D2 dopamine receptor binding / response to prostaglandin E / G protein-coupled serotonin receptor binding / adenylate cyclase regulator activity / adenylate cyclase-inhibiting serotonin receptor signaling pathway / neurogenesis / positive regulation of endothelial cell proliferation / positive regulation of neuron differentiation / cellular response to forskolin / positive regulation of cell adhesion / regulation of mitotic spindle organization / axon guidance / adult locomotory behavior / ubiquitin binding / cell chemotaxis / Regulation of insulin secretion / growth factor activity / positive regulation of cholesterol biosynthetic process / G protein-coupled receptor binding / negative regulation of insulin secretion / calcium-mediated signaling / G protein-coupled receptor activity / defense response / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / brain development / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / response to peptide hormone / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / centriolar satellite / response to virus / Olfactory Signaling Pathway / Activation of the phototransduction cascade / G beta:gamma signalling through PLC beta / Presynaptic function of Kainate receptors / Thromboxane signalling through TP receptor / G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / intracellular calcium ion homeostasis / G-protein activation / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / G beta:gamma signalling through CDC42 / neuron migration / Glucagon signaling in metabolic regulation / G beta:gamma signalling through BTK / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / chemotaxis / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste
類似検索 - 分子機能
CXC chemokine receptor 4 N-terminal domain / CXCR4 Chemokine receptor N terminal / CXC chemokine receptor 4/atypical chemokine receptor 2 / CXC Chemokine domain / Chemokine receptor family / : / Chemokine beta/gamma/delta / Intercrine alpha family (small cytokine C-X-C) (chemokine CXC). / Chemokine interleukin-8-like domain / Chemokine interleukin-8-like superfamily ...CXC chemokine receptor 4 N-terminal domain / CXCR4 Chemokine receptor N terminal / CXC chemokine receptor 4/atypical chemokine receptor 2 / CXC Chemokine domain / Chemokine receptor family / : / Chemokine beta/gamma/delta / Intercrine alpha family (small cytokine C-X-C) (chemokine CXC). / Chemokine interleukin-8-like domain / Chemokine interleukin-8-like superfamily / Small cytokines (intecrine/chemokine), interleukin-8 like / G-protein alpha subunit, group I / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G protein alpha subunit, helical insertion / G-protein alpha subunit / G-alpha domain profile. / G protein alpha subunit / 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 / Guanine nucleotide-binding protein, beta subunit / G-protein, beta subunit / 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) / G-protein beta WD-40 repeat / WD domain, G-beta 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 / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Stromal cell-derived factor 1 / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2 / C-X-C chemokine receptor type 4 / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1 / Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
Vicugna pacos (アルパカ)
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: 2.81 Å
データ登録者Liu, Y.Z. / Liu, A.J. / Liao, Q.W. / Ye, R.D.
資金援助1件
組織認可番号国
Not funded
引用ジャーナル: Cell Rep / 年: 2024
タイトル: Cryo-EM structure of monomeric CXCL12-bound CXCR4 in the active state.
著者: Yezhou Liu / Aijun Liu / Xinyu Li / Qiwen Liao / Weijia Zhang / Lizhe Zhu / Richard D Ye /
要旨: CXCR4 binding of its endogenous agonist CXCL12 leads to diverse functions, including bone marrow retention of hematopoietic progenitors and cancer metastasis. However, the structure of the CXCL12- ...CXCR4 binding of its endogenous agonist CXCL12 leads to diverse functions, including bone marrow retention of hematopoietic progenitors and cancer metastasis. However, the structure of the CXCL12-bound CXCR4 remains unresolved despite available structures of CXCR4 in complex with antagonists. Here, we present the cryoelectron microscopy (cryo-EM) structure of the CXCL12-CXCR4-Gi complex at an overall resolution of 2.65 Å. CXCL12 forms a 1:1 stoichiometry complex with CXCR4, following the two-site model. The first 8 amino acids of mature CXCL12 are crucial for CXCR4 activation by forming polar interactions with minor sub-pocket residues in the transmembrane binding pocket. The 3.2-Å distance between V3 of CXCL12 and the "toggle switch" W marks the deepest insertion among all chemokine-receptor pairs, leading to conformational changes of CXCR4 for G protein activation. These results, combined with functional assays and computational analysis, provide the structural basis for CXCR4 activation by CXCL12.
履歴
登録2023年7月17日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02024年7月17日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月17日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月17日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月17日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月17日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月17日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月17日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月17日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月17日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月17日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月17日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月17日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月17日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月17日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月17日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月17日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月17日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年11月13日Group: Data collection / Structure summary
カテゴリ: em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _em_admin.last_update
改定 1.22025年1月29日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _em_admin.last_update
改定 1.32025年7月2日Group: Data collection / カテゴリ: em_admin / em_software / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name
改定 1.12025年7月2日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Data processing / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: em_admin / em_software / Data content type: EM metadata / EM metadata / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name

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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
A: C-X-C chemokine receptor type 4
B: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
C: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
D: Stromal cell-derived factor 1
G: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
S: scFv16


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)151,2016
ポリマ－151,2016
非ポリマー00
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: 電子顕微鏡法, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

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タンパク質 , 2種, 2分子 AD

#1: タンパク質 C-X-C chemokine receptor type 4 / CXC-R4 / CXCR-4 / FB22 / Fusin / HM89 / LCR1 / Leukocyte-derived seven transmembrane domain ...CXC-R4 / CXCR-4 / FB22 / Fusin / HM89 / LCR1 / Leukocyte-derived seven transmembrane domain receptor / LESTR / Lipopolysaccharide-associated protein 3 / LAP-3 / LPS-associated protein 3 / NPYRL / Stromal cell-derived factor 1 receptor / SDF-1 receptor


分子量: 33826.059 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: CXCR4
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P61073
#4: タンパク質 Stromal cell-derived factor 1 / SDF-1 / hSDF-1 / C-X-C motif chemokine 12 / Intercrine reduced in hepatomas / IRH / hIRH / Pre-B ...SDF-1 / hSDF-1 / C-X-C motif chemokine 12 / Intercrine reduced in hepatomas / IRH / hIRH / Pre-B cell growth-stimulating factor / PBSF


分子量: 7292.648 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: CXCL12, SDF1, SDF1A, SDF1B
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P48061

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

#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: 37198.656 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: GNB1
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P62873
#3: タンパク質 Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1 / Adenylate cyclase-inhibiting G alpha protein


分子量: 40415.031 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: GNAI1
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P63096
#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: 6131.084 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: GNG2
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P59768

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抗体 , 1種, 1分子 S

#6: 抗体 scFv16


分子量: 26337.307 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Vicugna pacos (アルパカ)
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)

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詳細

Has protein modificationY

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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: CXCR4-CXCL12-Gi-scFv16 complex / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #6, #5, #2-#3, #1, #4 / 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
試料支持グリッドの材料: GOLD
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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm
撮影電子線照射量: 50 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

EMソフトウェア名称: PHENIX / カテゴリ: モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 2.81 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 373108 / 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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