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万見
- PDB-8wg8: Cryo-EM structures of peptide free and Gs-coupled GCGR -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8wg8
タイトルCryo-EM structures of peptide free and Gs-coupled GCGR
要素
  • (Guanine nucleotide-binding protein ...) x 3
  • Glucagon receptor
  • Nanobody-35
  • PRO-PRO-PRO-PRO-PHE-SER-ASN-LEU-VAL-MET-ASP-ASP-LEU-LYS-ASN-LYS-LYS
キーワードMEMBRANE PROTEIN / G protein-coupled receptor / ligand recognition / receptor activation / unimolecular agonist
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of glycogen metabolic process / glucagon receptor 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 ...regulation of glycogen metabolic process / glucagon receptor 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 alpha (z) signalling events / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / G alpha (q) 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 / G alpha (i) signalling events / G alpha (12/13) signalling events / G beta:gamma signalling through BTK / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / alkylglycerophosphoethanolamine phosphodiesterase activity / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / Ca2+ pathway / Extra-nuclear estrogen signaling / G alpha (z) signalling events / G alpha (s) signalling events / G alpha (q) signalling events / 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 / response to starvation / exocytosis / peptide hormone binding / photoreceptor outer segment / cardiac muscle cell apoptotic process / cellular response to glucagon stimulus / hormone-mediated signaling pathway / cellular response to starvation / photoreceptor inner segment / response to nutrient / guanyl-nucleotide exchange factor activity / generation of precursor metabolites and energy / 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 / cellular response to catecholamine stimulus / sensory perception of taste / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / cellular response to prostaglandin E stimulus / G-protein beta-subunit binding / heterotrimeric G-protein complex / signaling receptor complex adaptor activity / GTPase binding / glucose homeostasis / retina development in camera-type eye / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / positive regulation of cytosolic calcium ion concentration / cellular response to hypoxia / cell body / G alpha (s) signalling events / G alpha (q) signalling events / cell population proliferation / cell surface receptor signaling pathway / endosome / G protein-coupled receptor signaling pathway / GTPase activity / dendrite / synapse / protein-containing complex binding / positive regulation of gene expression / membrane / plasma membrane / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
GPCR, family 2, glucagon 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, glucagon 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. / 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 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
類似検索 - ドメイン・相同性
Glucagon 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Homo sapiens (ヒト)
Rattus norvegicus (ドブネズミ)
Bos taurus (ウシ)
synthetic construct (人工物)
Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
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: 2.71 Å
データ登録者Cong, Z.T. / Zhao, F.H. / Li, Y. / Luo, G. / Zhou, Q.T. / Yang, D.H. / 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: Cell Discov / 年: 2024
タイトル: Molecular features of the ligand-free GLP-1R, GCGR and GIPR in complex with G proteins.
著者: Zhaotong Cong / Fenghui Zhao / Yang Li / Gan Luo / Yiting Mai / Xianyue Chen / Yanyan Chen / Shi Lin / Xiaoqing Cai / Qingtong Zhou / Dehua Yang / Ming-Wei Wang /
要旨: Class B1 G protein-coupled receptors (GPCRs) are important regulators of many physiological functions such as glucose homeostasis, which is mainly mediated by three peptide hormones, i.e., glucagon- ...Class B1 G protein-coupled receptors (GPCRs) are important regulators of many physiological functions such as glucose homeostasis, which is mainly mediated by three peptide hormones, i.e., glucagon-like peptide-1 (GLP-1), glucagon (GCG), and glucose-dependent insulinotropic polypeptide (GIP). They trigger a cascade of signaling events leading to the formation of an active agonist-receptor-G protein complex. However, intracellular signal transducers can also activate the receptor independent of extracellular stimuli, suggesting an intrinsic role of G proteins in this process. Here, we report cryo-electron microscopy structures of the human GLP-1 receptor (GLP-1R), GCG receptor (GCGR), and GIP receptor (GIPR) in complex with G proteins without the presence of cognate ligands. These ligand-free complexes share a similar intracellular architecture to those bound by endogenous peptides, in which, the G protein alone directly opens the intracellular binding cavity and rewires the extracellular orthosteric pocket to stabilize the receptor in a state unseen before. While the peptide-binding site is partially occupied by the inward folded transmembrane helix 6 (TM6)-extracellular loop 3 (ECL3) juncture of GIPR or a segment of GCGR ECL2, the extracellular portion of GLP-1R adopts a conformation close to the active state. Our findings offer valuable insights into the distinct activation mechanisms of these three important receptors. It is possible that in the absence of a ligand, the intracellular half of transmembrane domain is mobilized with the help of G protein, which in turn rearranges the extracellular half to form a transitional conformation, facilitating the entry of the peptide N-terminus.
履歴
登録2023年9月20日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBC
改定 1.02024年3月6日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年10月23日Group: Data collection / Structure summary
カテゴリ: em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _em_admin.last_update

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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: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short
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: Nanobody-35
R: Glucagon receptor
E: PRO-PRO-PRO-PRO-PHE-SER-ASN-LEU-VAL-MET-ASP-ASP-LEU-LYS-ASN-LYS-LYS


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)153,9806
ポリマ－153,9806
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: 電子顕微鏡法, not applicable
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 ABG

#1: タンパク質 Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short


分子量: 41793.418 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト)
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
#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: 40226.992 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(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 NRE

#4: 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)
#5: タンパク質 Glucagon receptor / GL-R


分子量: 46812.441 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: GCGR
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P47871
#6: タンパク質・ペプチド PRO-PRO-PRO-PRO-PHE-SER-ASN-LEU-VAL-MET-ASP-ASP-LEU-LYS-ASN-LYS-LYS


分子量: 1943.289 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
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: 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: 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: 7.4
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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1200 nm
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: 2.71 Å / 解像度の算出法: OTHER / 粒子像の数: 1232018 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0028208
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.50811124
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d12.6741124
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0411262
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0031416

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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)

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  • 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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