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- EMDB-16252: Structure of Adenylyl cyclase 8 bound to stimulatory G-protein, C... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-16252
タイトルStructure of Adenylyl cyclase 8 bound to stimulatory G-protein, Ca2+/Calmodulin, Forskolin and MANT-GTP
マップデータ
試料
  • 複合体: Structure of Adenylyl cyclase 8 bound to stimulatory G protein, Ca2+/Calmodulin, Forskolin, and MANT-GTP
    • 複合体: Adenylyl cyclase 8
      • タンパク質・ペプチド: Adenylate cyclase type 8
    • 複合体: G protein alpha S
      • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short
  • リガンド: FORSKOLIN
  • リガンド: 5'-GUANOSINE-DIPHOSPHATE-MONOTHIOPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION
キーワードAdenylyl Cyclase / cAMP signaling / G proteins / Calmodulin / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


cellular response to morphine / Adenylate cyclase activating pathway / Adenylate cyclase inhibitory pathway / positive regulation of long-term synaptic depression / glucose mediated signaling pathway / calcium- and calmodulin-responsive adenylate cyclase activity / regulation of cellular response to stress / sensory perception of chemical stimulus / PKA activation / neuroinflammatory response ...cellular response to morphine / Adenylate cyclase activating pathway / Adenylate cyclase inhibitory pathway / positive regulation of long-term synaptic depression / glucose mediated signaling pathway / calcium- and calmodulin-responsive adenylate cyclase activity / regulation of cellular response to stress / sensory perception of chemical stimulus / PKA activation / neuroinflammatory response / adenylate cyclase / positive regulation of synaptic plasticity / Hedgehog 'off' state / mu-type opioid receptor binding / corticotropin-releasing hormone receptor 1 binding / cAMP biosynthetic process / adenylate cyclase activity / beta-2 adrenergic receptor binding / G alpha (z) signalling events / neuronal cell body membrane / positive regulation of insulin secretion involved in cellular response to glucose stimulus / presynaptic active zone / excitatory synapse / D1 dopamine receptor binding / long-term memory / adenylate cyclase-activating adrenergic receptor signaling pathway / regulation of cytosolic calcium ion concentration / ionotropic glutamate receptor binding / cellular response to glucagon stimulus / insulin-like growth factor receptor binding / adenylate cyclase activator activity / hippocampal mossy fiber to CA3 synapse / positive regulation of long-term synaptic potentiation / locomotory behavior / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / Schaffer collateral - CA1 synapse / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / heterotrimeric G-protein complex / presynaptic membrane / 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 / basolateral plasma membrane / postsynaptic density / intracellular signal transduction / apical plasma membrane / axon / GTPase activity / glutamatergic synapse / dendrite / GTP binding / ATP binding / metal ion binding / plasma membrane / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Adenylate cyclase, conserved domain / Adenylate cyclase / Adenylate cyclase, N-terminal / Adenylate cyclase, conserved domain / Adenylyl cyclase N-terminal extracellular and transmembrane region / Adenylyl cyclase class-4/guanylyl cyclase, conserved site / Guanylate cyclase signature. / Adenylyl- / guanylyl cyclase, catalytic domain / Adenylate and Guanylate cyclase catalytic domain / Adenylyl cyclase class-3/4/guanylyl cyclase ...Adenylate cyclase, conserved domain / Adenylate cyclase / Adenylate cyclase, N-terminal / Adenylate cyclase, conserved domain / Adenylyl cyclase N-terminal extracellular and transmembrane region / Adenylyl cyclase class-4/guanylyl cyclase, conserved site / Guanylate cyclase signature. / Adenylyl- / guanylyl cyclase, catalytic domain / Adenylate and Guanylate cyclase catalytic domain / Adenylyl cyclase class-3/4/guanylyl cyclase / Guanylate cyclase domain profile. / Nucleotide cyclase / G-protein alpha subunit, group S / 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 / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
類似検索 - ドメイン・相同性
Adenylate cyclase type 8 / Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short
類似検索 - 構成要素
生物種Bos taurus (ウシ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.5 Å
データ登録者Khanppnavar B / Korkhov VM / Mehta V
資金援助 スイス, 2件
OrganizationGrant number国
Swiss National Science Foundation198545 スイス
Swiss National Science Foundation184951 スイス
引用ジャーナル: EMBO Rep / 年: 2024
タイトル: Regulatory sites of CaM-sensitive adenylyl cyclase AC8 revealed by cryo-EM and structural proteomics.
著者: Basavraj Khanppnavar / Dina Schuster / Pia Lavriha / Federico Uliana / Merve Özel / Ved Mehta / Alexander Leitner / Paola Picotti / Volodymyr M Korkhov /
要旨: Membrane adenylyl cyclase AC8 is regulated by G proteins and calmodulin (CaM), mediating the crosstalk between the cAMP pathway and Ca signalling. Despite the importance of AC8 in physiology, the ...Membrane adenylyl cyclase AC8 is regulated by G proteins and calmodulin (CaM), mediating the crosstalk between the cAMP pathway and Ca signalling. Despite the importance of AC8 in physiology, the structural basis of its regulation by G proteins and CaM is not well defined. Here, we report the 3.5 Å resolution cryo-EM structure of the bovine AC8 bound to the stimulatory Gαs protein in the presence of Ca/CaM. The structure reveals the architecture of the ordered AC8 domains bound to Gαs and the small molecule activator forskolin. The extracellular surface of AC8 features a negatively charged pocket, a potential site for unknown interactors. Despite the well-resolved forskolin density, the captured state of AC8 does not favour tight nucleotide binding. The structural proteomics approaches, limited proteolysis and crosslinking mass spectrometry (LiP-MS and XL-MS), allowed us to identify the contact sites between AC8 and its regulators, CaM, Gαs, and Gβγ, as well as to infer the conformational changes induced by these interactions. Our results provide a framework for understanding the role of flexible regions in the mechanism of AC regulation.
履歴
登録2022年12月1日-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年12月13日-
マップ公開2023年12月13日-
更新2024年6月12日-
現状2024年6月12日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_16252.png

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_16252.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 282.6 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

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その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.66 Å/pix.
x 420 pix.
= 277.2 Å		0.66 Å/pix.
x 420 pix.
= 277.2 Å		0.66 Å/pix.
x 420 pix.
= 277.2 Å

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投影像

断面 (1/3)

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ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.66 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.008
最小 - 最大-0.03261464 - 0.05055138
平均 (標準偏差)0.00006151891 (±0.0009610565)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ420420420
Spacing420420420
セルA=B=C: 277.2 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: half2

ファイルemd_16252_half_map_1.map
注釈half2
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: half1

ファイルemd_16252_half_map_2.map
注釈half1
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : Structure of Adenylyl cyclase 8 bound to stimulatory G protein, C...

全体名称: Structure of Adenylyl cyclase 8 bound to stimulatory G protein, Ca2+/Calmodulin, Forskolin, and MANT-GTP
要素
  • 複合体: Structure of Adenylyl cyclase 8 bound to stimulatory G protein, Ca2+/Calmodulin, Forskolin, and MANT-GTP
    • 複合体: Adenylyl cyclase 8
      • タンパク質・ペプチド: Adenylate cyclase type 8
    • 複合体: G protein alpha S
      • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short
  • リガンド: FORSKOLIN
  • リガンド: 5'-GUANOSINE-DIPHOSPHATE-MONOTHIOPHOSPHATE
  • リガンド: MAGNESIUM ION

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超分子 #1: Structure of Adenylyl cyclase 8 bound to stimulatory G protein, C...

超分子名称: Structure of Adenylyl cyclase 8 bound to stimulatory G protein, Ca2+/Calmodulin, Forskolin, and MANT-GTP
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#2

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超分子 #2: Adenylyl cyclase 8

超分子名称: Adenylyl cyclase 8 / タイプ: complex / ID: 2 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #1
由来(天然)生物種: Bos taurus (ウシ)

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超分子 #3: G protein alpha S

超分子名称: G protein alpha S / タイプ: complex / ID: 3 / 親要素: 1 / 含まれる分子: #2
由来(天然)生物種: Bos taurus (ウシ)

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分子 #1: Adenylate cyclase type 8

分子名称: Adenylate cyclase type 8 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: adenylate cyclase
由来(天然)生物種: Bos taurus (ウシ)
分子量理論値: 140.192328 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: MELSDVRCLS GSEELYTIHP TPPAGDSGSG SRPQRLLWQT AVRHITEQRF IHGHRGGGGG GGNGSSSKAS DPGGGGPNHH HASQLSGDS ALPLYALGPG ERAHGTGGPK VFPERSGSGS ASGSGGGGDL GFLHLDCAPS NSDFFLNGGY SYRGVIFPTL R NSFKSRDL ...文字列:
MELSDVRCLS GSEELYTIHP TPPAGDSGSG SRPQRLLWQT AVRHITEQRF IHGHRGGGGG GGNGSSSKAS DPGGGGPNHH HASQLSGDS ALPLYALGPG ERAHGTGGPK VFPERSGSGS ASGSGGGGDL GFLHLDCAPS NSDFFLNGGY SYRGVIFPTL R NSFKSRDL ERLYQRYFLG QRRKSEVVMN VLDVLTKLTL LVLHLSLASA PMDPLKGILL GFFTGIEVVI CALVVVRKDT TS HTYLQYS GVVTWVAMTT QILAAGLGYG LLGDGIGYVL FTLFATYSML PLPLTWAILA GLGTSLMQVV LQAVIPRLAV ISI NQVVAQ AVLFMCMNTA GIFISYLSDR AQRQAFLETR RCVEARLRLE TENQRQERLV LSVLPRFVVL EMINDMTNVE DEHL QHQFH RIYIHRYENV SILFADVKGF TNLSTTLSAQ ELVRMLNELF ARFDRLAHEH HCLRIKILGD CYYCVSGLPE PRQDH AHCC VEMGLSMIKT IRYVRSRTKH DVDMRIGIHS GSVLCGVLGL RKWQFDVWSW DVDIANKLES GGIPGRIHIS KATLDC LNG DYNVEEGHGK ERNEFLRKHN IETYLIKQPE ESLLSLPEDI VKESVSSSDR RNSGATFTEG SWSPELPFDN IVGKQNT LA ALTRNSINLL PNHLAQALHV QSGPEEINKR IEHTIDLRSG DKLRREHIKP FSLMFKDSSL EHKYSQMRDE VFKSNLVC A FIVLLFITAI QSLLPSSRVM PMAIQFSILI MLHSALVLIT TAEDYKCLPL VLRKTCCWIN ETYLARNVII FASILINFL GAILNILWCD FDKSIPLKNL TFNSSAVFTD ICSYPEYFVF TGVLAMVTCA VFLRLNSVLK LAVLLIMIAI YALLTETIYA GLFLRYDNL NHSGEDFLGT KEASLLLMAM FLLAVFYHGQ QLEYTARLDF LWRVQAKEEI NEMKELREHN ENMLRNILPS H VARHFLEK DRDNEELYSQ SYDAVGVMFA SIPGFADFYS QTEMNNQGVE CLRLLNEIIA DFDELLGEDR FQDIEKIKTI GS TYMAVSG LSPEKQQCED KWGHLCALAD FSLALTESIQ EINKHSFNNF ELRIGISHGS VVAGVIGAKK PQYDIWGKTV NLA SRMDST GVSGRIQVPE ETYLILKDQG FAFDYRGEIY VKGISEQEGK IKTYFLLGRV QPNPFILPPR RLPGQYSLAA VVLG LVQSL NRQRQKQLLN ENNNTGIIKG HYNRRTLLTP SGPEPGAPAE GADKPELP

UniProtKB: Adenylate cyclase type 8

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分子 #2: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short
タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Bos taurus (ウシ)
分子量理論値: 47.003801 KDa
組換発現生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
配列文字列: MGCLGNSKTE DQRNEEKAQR EANKKIEKQL QKDKQVYRAT HRLLLLGAGE SGKSTIVKQM RILHVNGFNG GEGGEEDPNA AKSNSDGEK ATKVQDIKNN LKEAIETIVA AMSNLVPPVE LANPENQFRV DYILSVMNVP DFDFPPEFYE HAKALWEDEG V RACYERSN ...文字列:
MGCLGNSKTE DQRNEEKAQR EANKKIEKQL QKDKQVYRAT HRLLLLGAGE SGKSTIVKQM RILHVNGFNG GEGGEEDPNA AKSNSDGEK ATKVQDIKNN LKEAIETIVA AMSNLVPPVE LANPENQFRV DYILSVMNVP DFDFPPEFYE HAKALWEDEG V RACYERSN EYQLIDCAQY FLDKIDVIKQ DDYVPSDQDL LRCRVLTSGI FETKFQVDKV NFHMFDVGGQ RDERRKWIQC FN DVTAIIF VVASSSYNMV IREDNQTNRL QEALNLFKSI WNNRWLRTIS VILFLNKQDL LAEKVLAGKS KIEDYFPEFA RYT TPEDAT PEPGEDPRVT RAKYFIRDEF LRISTASGDG RHYCYPHFTC AVDTENIRRV FNDCRDIIQR MHLRQYELLG GHHH HHHHH

UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short

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分子 #3: FORSKOLIN

分子名称: FORSKOLIN / タイプ: ligand / ID: 3 / コピー数: 1 / 式: FOK
分子量理論値: 410.501 Da
Chemical component information

ChemComp-FOK:
FORSKOLIN / ホルスコリン

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分子 #4: 5'-GUANOSINE-DIPHOSPHATE-MONOTHIOPHOSPHATE

分子名称: 5'-GUANOSINE-DIPHOSPHATE-MONOTHIOPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: GSP
分子量理論値: 539.246 Da
Chemical component information

ChemComp-GSP:
5'-GUANOSINE-DIPHOSPHATE-MONOTHIOPHOSPHATE / GTP-γ-S

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分子 #5: MAGNESIUM ION

分子名称: MAGNESIUM ION / タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: MG
分子量理論値: 24.305 Da

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度5 mg/mL
緩衝液pH: 8
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277.15 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
平均電子線量: 55.0 e/Å2
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: SPOT SCAN / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 3.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.6 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: OTHER / 詳細: Ab-initial 3D model reconstruction
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 77575
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.3)
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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