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万見
- EMDB-36606: 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: EMDB / ID: EMD-36606
タイトルCryo-EM structure of the glucagon receptor bound to beta-arrestin 1 in ligand-free state
マップデータ
試料
  • 複合体: The glucagon receptor bound to beta-arrestin 1
    • タンパク質・ペプチド: HA signal peptide,HPC4 purification tag,Glucagon receptor,C-terminal tail of Vasopressin V2 receptor
    • タンパク質・ペプチド: Beta-arrestin 1 and single-chain fragment variable 30 (scFv30)
    • タンパク質・ペプチド: Nanobody 32
  • リガンド: [(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
キーワードComplex structure / glucagon receptor / beta-arrestin 1 / ligand-free / MEMBRANE PROTEIN
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 / positive regulation of establishment of endothelial barrier / vasopressin receptor activity / 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 / positive regulation of establishment of endothelial barrier / vasopressin receptor activity / negative regulation of coagulation / regulation of glycogen metabolic process / hemostasis / positive regulation of systemic arterial blood pressure / glucagon receptor activity / telencephalon development / negative regulation of blood coagulation / positive regulation of intracellular signal transduction / response to starvation / exocytosis / 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 / activation of adenylate cyclase activity / cellular response to hormone stimulus / positive regulation of vasoconstriction / cellular response to glucagon stimulus / Intrinsic Pathway of Fibrin Clot Formation / hormone-mediated signaling pathway / cellular response to starvation / response to nutrient / viral budding from plasma membrane / response to cytokine / guanyl-nucleotide exchange factor activity / generation of precursor metabolites and energy / Post-translational protein phosphorylation / Cell surface interactions at the vascular wall / 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 / negative regulation of inflammatory response / regulation of blood pressure / Golgi lumen / Glucagon-type ligand receptors / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / 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 / clathrin-dependent endocytosis of virus by host cell / G alpha (q) signalling events / cell surface receptor signaling pathway / endosome / host cell surface receptor binding / 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 / positive regulation of cell population proliferation / calcium ion binding / positive regulation of gene expression / negative regulation of apoptotic process / virion attachment to host cell / host cell plasma membrane / perinuclear region of cytoplasm / virion membrane / 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 / Vasopressin receptor / GPCR, family 2, glucagon 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 / GPCR, family 2, extracellular hormone receptor domain ...Vasopressin V2 receptor / Vasopressin receptor / GPCR, family 2, glucagon 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 / 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. / 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 family, serine active site. / Serine proteases, trypsin domain profile. / 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
Hemagglutinin / Vitamin K-dependent protein C / Vasopressin V2 receptor / Glucagon receptor
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Bos taurus (ウシ) / Escherichia phage EcSzw-2 (ファージ)
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Chen K / Zhang C / Lin S / Zhao Q / Wu B
資金援助 中国, 2件
OrganizationGrant number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-
ヘッダ(付随情報) 公開2023年8月16日-
マップ公開2023年8月16日-
更新2024年10月30日-
現状2024年10月30日処理サイト: PDBc / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_36606.png

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_36606.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

画像のコントロール

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その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.07 Å/pix.
x 256 pix.
= 274.176 Å		1.07 Å/pix.
x 256 pix.
= 274.176 Å		1.07 Å/pix.
x 256 pix.
= 274.176 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.071 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: 0.35
最小 - 最大-1.5370827 - 2.929196
平均 (標準偏差)0.0046387487 (±0.060410168)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 274.176 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: #2

ファイルemd_36606_half_map_1.map
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: #1

ファイルemd_36606_half_map_2.map
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 : The glucagon receptor bound to beta-arrestin 1

全体名称: The glucagon receptor bound to beta-arrestin 1
要素
  • 複合体: The glucagon receptor bound to beta-arrestin 1
    • タンパク質・ペプチド: HA signal peptide,HPC4 purification tag,Glucagon receptor,C-terminal tail of Vasopressin V2 receptor
    • タンパク質・ペプチド: Beta-arrestin 1 and single-chain fragment variable 30 (scFv30)
    • タンパク質・ペプチド: Nanobody 32
  • リガンド: [(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

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超分子 #1: The glucagon receptor bound to beta-arrestin 1

超分子名称: The glucagon receptor bound to beta-arrestin 1 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: HA signal peptide,HPC4 purification tag,Glucagon receptor,C-termi...

分子名称: HA signal peptide,HPC4 purification tag,Glucagon receptor,C-terminal tail of Vasopressin V2 receptor
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 54.307141 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: GSMKTIIALS YIFCLVFAGA PEDQVDPRLI DGKGSGSAGS AGSQVMDFLF EKWKLYGDQC HHNLSLLPPP TELVCNRTFD KYSCWPDTP ANTTANISCP WYLPWHHKVQ HRFVFKRCGP DGQWVRGPRG QPWRDASQCQ MDGEEIEVQK EVAKMYSSFQ V MYTVGYSL ...文字列:
GSMKTIIALS YIFCLVFAGA PEDQVDPRLI DGKGSGSAGS AGSQVMDFLF EKWKLYGDQC HHNLSLLPPP TELVCNRTFD KYSCWPDTP ANTTANISCP WYLPWHHKVQ HRFVFKRCGP DGQWVRGPRG QPWRDASQCQ MDGEEIEVQK EVAKMYSSFQ V MYTVGYSL SLGALLLALA ILGGLSKLHC TRNAIHANLF ASFVLKASSV LVIDGLLRTR YSQKIGDDLS VSTWLSDGAV AG CRVAAVF MQYGIVANYC WLLVEGLYLH NLLGLATLPE RSFFSLYLGI GWGAPMLFVV PWAVVKCLFE NVQCWTSNDN MGF WWILRF PVFLAILINF FIFVRIVQLL VAKLRARQMH HTDYKFRLAK STLTLIPLLG VHEVVFAFVT DEHAQGTLRS AKLF FDLFL SSFQGLLVAV LYCFLNKEVQ SELRRRWHRW RLGKVLWEER NTSNARGRTP PSLGPQDE(SEP)C T(TPO)A (SEP)(SEP)(SEP)LAK DTSS

UniProtKB: Hemagglutinin, Vitamin K-dependent protein C, Glucagon receptor, Vasopressin V2 receptor

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分子 #2: Beta-arrestin 1 and single-chain fragment variable 30 (scFv30)

分子名称: Beta-arrestin 1 and single-chain fragment variable 30 (scFv30)
タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 3 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Bos taurus (ウシ)
分子量理論値: 69.173891 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MGDKGTRVFK KASPNGKLTV YLGKRDFVDH IDLVEPVDGV VLVDPEYLKE RRVYVTLTAA FRYGREDLDV LGLTFRKDLF VANVQSFPP APEDKKPLTR LQERLIKKLG EHAYPFTFEI PPNLPSSVTL QPGPEDTGKA IGVDYEVKAF VAENLEEKIH K RNSVRLVI ...文字列:
MGDKGTRVFK KASPNGKLTV YLGKRDFVDH IDLVEPVDGV VLVDPEYLKE RRVYVTLTAA FRYGREDLDV LGLTFRKDLF VANVQSFPP APEDKKPLTR LQERLIKKLG EHAYPFTFEI PPNLPSSVTL QPGPEDTGKA IGVDYEVKAF VAENLEEKIH K RNSVRLVI EKVQYAPERP GPQPTAETTR QFLMSDKPLH LEASLDKEIY YHGEPISVNV HVTNNTNKTV KKIKISVRQY AD IVLFNTA QYKVPVAMEE ADDTVAPSST FSKVYTLTPF LANNREKRGL ALDGKLKHED TNLASSTLLR EGANREILGI IVS YKVKVK LVVSRGGLLG DLASSDVAVE LPFTLMHPKP KEEPPHREVP EHETPVDTNL SDIQMTQSPS SLSASVGDRV TITC RASQS VSSAVAWYQQ KPGKAPKLLI YSASSLYSGV PSRFSGSRSG TDFTLTISSL QPEDFATYYC QQYKYVPVTF GQGTK VEIK GTTAASGSSG GSSSGAEVQL VESGGGLVQP GGSLRLSCAA SGFNVYSSSI HWVRQAPGKG LEWVASISSY YGYTYY ADS VKGRFTISAD TSKNTAYLQM NSLRAEDTAV YYCARSRQFW YSGLDYWGQG TLVTVSSAHH HHHH

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分子 #3: Nanobody 32

分子名称: Nanobody 32 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Escherichia phage EcSzw-2 (ファージ)
分子量理論値: 13.867408 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21 (大腸菌)
配列文字列:
MAQVQLQESG GGLVQAGGSL RLSCVVSGFF FDTVTMAWYR RAPGKHRELV ASATAGGTTT YADSVKDRFT ISRDNAKNTV YLQMNSLKP EDTAVYYCNT FVRSLSWGQG TQVTVSSHHH HHHEPEA

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分子 #4: [(2R)-2-octanoyloxy-3-[oxidanyl-[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-tris(o...

分子名称: [(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
タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / 式: PIO
分子量理論値: 746.566 Da
Chemical component information

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 / 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

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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6 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
凍結凍結剤: ETHANE

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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: 70.0 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）: 1.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 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: INSILICO MODEL
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: 250907
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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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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