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- EMDB-48301: CryoEM structure of ALK3-ActRIIB bound to BMP6 -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-48301
タイトルCryoEM structure of ALK3-ActRIIB bound to BMP6
マップデータ
試料
  • 複合体: Ternary complex of ALK3-ActRIIB with BMP6
    • タンパク質・ペプチド: ActRIIB
  • タンパク質・ペプチド: receptor protein serine/threonine kinase
  • タンパク質・ペプチド: Bone Morphogenetic Protein 6 (BMP6)
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose
キーワードSignaling / Ligand / Complex / Receptor / Type I / Type II / TGFB / BMP / SIGNALING PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


neural plate mediolateral regionalization / paraxial mesoderm structural organization / positive regulation of cardiac ventricle development / fibrous ring of heart morphogenesis / positive regulation of transforming growth factor beta2 production / Mullerian duct regression / heart formation / atrioventricular node cell development / mesendoderm development / dorsal aorta morphogenesis ...neural plate mediolateral regionalization / paraxial mesoderm structural organization / positive regulation of cardiac ventricle development / fibrous ring of heart morphogenesis / positive regulation of transforming growth factor beta2 production / Mullerian duct regression / heart formation / atrioventricular node cell development / mesendoderm development / dorsal aorta morphogenesis / tricuspid valve morphogenesis / cardiac right ventricle morphogenesis / BMP binding / hindlimb morphogenesis / negative regulation of muscle cell differentiation / pharyngeal arch artery morphogenesis / regulation of lateral mesodermal cell fate specification / lateral mesoderm development / pituitary gland development / mitral valve morphogenesis / negative regulation of smooth muscle cell migration / BMP receptor activity / regulation of cellular senescence / ventricular compact myocardium morphogenesis / dorsal/ventral axis specification / neural crest cell development / transforming growth factor beta receptor activity, type I / ectoderm development / endocardial cushion formation / receptor protein serine/threonine kinase / ventricular trabecula myocardium morphogenesis / outflow tract septum morphogenesis / central nervous system neuron differentiation / positive regulation of mesenchymal cell proliferation / embryonic digit morphogenesis / ventricular septum morphogenesis / SMAD binding / odontogenesis of dentin-containing tooth / roof of mouth development / mesoderm formation / positive regulation of SMAD protein signal transduction / somatic stem cell population maintenance / developmental growth / chondrocyte differentiation / embryonic organ development / positive regulation of osteoblast differentiation / positive regulation of bone mineralization / somitogenesis / positive regulation of cardiac muscle cell proliferation / positive regulation of vascular associated smooth muscle cell proliferation / transforming growth factor beta receptor signaling pathway / lung development / epithelial cell proliferation / positive regulation of epithelial cell proliferation / caveola / negative regulation of neurogenesis / positive regulation of miRNA transcription / osteoblast differentiation / angiogenesis / in utero embryonic development / receptor complex / immune response / negative regulation of gene expression / external side of plasma membrane / protein homodimerization activity / positive regulation of transcription by RNA polymerase II / ATP binding / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
GS domain / Transforming growth factor beta type I GS-motif / GS domain profile. / GS motif / Activin types I and II receptor domain / Activin types I and II receptor domain / Ser/Thr protein kinase, TGFB receptor / Snake toxin-like superfamily / Serine/threonine-protein kinase, active site / Serine/Threonine protein kinases active-site signature. ...GS domain / Transforming growth factor beta type I GS-motif / GS domain profile. / GS motif / Activin types I and II receptor domain / Activin types I and II receptor domain / Ser/Thr protein kinase, TGFB receptor / Snake toxin-like superfamily / Serine/threonine-protein kinase, active site / Serine/Threonine protein kinases active-site signature. / Protein kinase domain / Serine/Threonine protein kinases, catalytic domain / Protein kinase, ATP binding site / Protein kinases ATP-binding region signature. / Protein kinase domain profile. / Protein kinase domain / Protein kinase-like domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
receptor protein serine/threonine kinase
類似検索 - 構成要素
生物種Cricetulus griseus (モンゴルキヌゲネズミ) / Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.3 Å
データ登録者Goebel EJ / Saotome K / Franklin MC
資金援助1件
OrganizationGrant number国
Other private
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2025
タイトル: CryoEM structure of ALK2:BMP6 reveals distinct mechanism that allow ALK2 to interact with both BMP and activin ligands.
著者: Erich J Goebel / Senem Aykul / Warren W Hom / Kei Saotome / Aris N Economides / Matthew C Franklin / Vincent J Idone /
要旨: Ligands in the transforming growth factor β (TGF-β) family [activins, Bone Morphogenetic Proteins (BMPs), and TGF-βs] signal by bringing together two type I and two type II receptors. Activin ...Ligands in the transforming growth factor β (TGF-β) family [activins, Bone Morphogenetic Proteins (BMPs), and TGF-βs] signal by bringing together two type I and two type II receptors. Activin receptor-like kinase-2 (ALK2) is the only type I receptor among the seven TGF-β type I receptors that interacts with both activin and BMP ligands. With BMPs, ALK2 acts as a signaling receptor to activate small mothers against decapentaplegic 1 (SMAD1)/5/8 signaling. Alternatively, with activins, such as Activin A (ActA), ALK2 forms nonsignaling complexes that negatively regulate ALK2 and ActA signaling. To gain insight into how ALK2 interacts with two distinct classes of ligands, we resolved the cryoelectron microscopy structure of ALK2 in complex with the type II receptor, ActRIIB, and the ligand, BMP6, in parallel with the corresponding structure with ALK3 for direct comparison. These structures demonstrate that ALK2 and ALK3 utilize different mechanisms to interact with BMP6 at the wrist interface, with ALK2 relying on BMP6 glycosylation and ALK3 relying on a salt bridge. Modeling of ALK2:ActA reveals that binding relies on ActA's fingertip region, mirroring the interaction of ActA with its other receptor, ALK4. Our results demonstrate that ALK2 is a "hybrid" receptor that incorporates features of BMP type I receptors such as ALK3 at the wrist interface and an activin type I receptor such as ALK4 at the fingertip.
履歴
登録2024年12月13日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年9月3日-
マップ公開2025年9月3日-
更新2025年9月10日-
現状2025年9月10日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_48301.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_48301.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 178 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

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.84 Å/pix.
x 360 pix.
= 302.04 Å		0.84 Å/pix.
x 360 pix.
= 302.04 Å		0.84 Å/pix.
x 360 pix.
= 302.04 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: 0.839 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: 0.00954
最小 - 最大-0.19762991 - 0.6197986
平均 (標準偏差)-0.00013791397 (±0.009366359)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ360360360
Spacing360360360
セルA=B=C: 302.04 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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マスク #1

ファイルemd_48301_msk_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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追加マップ: #2

ファイルemd_48301_additional_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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追加マップ: #1

ファイルemd_48301_additional_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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ハーフマップ: #2

ファイルemd_48301_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_48301_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 : Ternary complex of ALK3-ActRIIB with BMP6

全体名称: Ternary complex of ALK3-ActRIIB with BMP6
要素
  • 複合体: Ternary complex of ALK3-ActRIIB with BMP6
    • タンパク質・ペプチド: ActRIIB
  • タンパク質・ペプチド: receptor protein serine/threonine kinase
  • タンパク質・ペプチド: Bone Morphogenetic Protein 6 (BMP6)
  • リガンド: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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超分子 #1: Ternary complex of ALK3-ActRIIB with BMP6

超分子名称: Ternary complex of ALK3-ActRIIB with BMP6 / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #3 / 詳細: ALK3-ActRIIB fused by Antibody Hinge region.
由来(天然)生物種: Cricetulus griseus (モンゴルキヌゲネズミ)
分子量理論値: 80 KDa

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分子 #1: receptor protein serine/threonine kinase

分子名称: receptor protein serine/threonine kinase / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO / EC番号: receptor protein serine/threonine kinase
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 15.898968 KDa
組換発現生物種: Cricetulus griseus (モンゴルキヌゲネズミ)
配列文字列:
QNLDSMLHGT GMKSDLDQKK PENGVTLAPE DTLPFLKCYC SGHCPDDAIN NTCITNGHCF AIIEEDDQGE TTLASGCMKY EGSDFQCKD SPKAQLRRTI ECCRTNLCNQ YLQPTLPPVV IGPFFDGSIR DKTHTCPPCP APELLG

UniProtKB: receptor protein serine/threonine kinase

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分子 #2: Bone Morphogenetic Protein 6 (BMP6)

分子名称: Bone Morphogenetic Protein 6 (BMP6) / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 11.776574 KDa
組換発現生物種: Cricetulus griseus (モンゴルキヌゲネズミ)
配列文字列:
TACRKHELYV SFQDLGWQDW IIAPKGYAAN YCDGECSFPL NAHMNATNHA IVQTLVHLMN PEYVPKPCCA PTKLNAISVL YFDDNSNVI LKKYRNMVVR ACGCH

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分子 #3: ActRIIB

分子名称: ActRIIB / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3
詳細: Fusion protein, ActRIIB fused to antibody linker/hinge region
コピー数: 2 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 14.93338 KDa
組換発現生物種: Cricetulus griseus (モンゴルキヌゲネズミ)
配列文字列:
SGRGEAETRE CIYYNANWEL ERTNQSGLER CEGEQDKRLH CYASWRNSSG TIELVKKGCW LDDFNCYDRQ ECVATEENPQ VYFCCCEGN FCNERFTHLP EAGGPEVTYE PPPTAPTGGG THTCPPCPAP ELLG

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分子 #6: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

分子名称: 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 2 / 式: NAG
分子量理論値: 221.208 Da
Chemical component information

ChemComp-NAG:
2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose

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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3 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
構成要素:
濃度式名称
50.0 mMC4H11NO3Tris
100.0 mMNaClsodium chloride

詳細: 50mM Tris-HCL, 100mM NaCl
グリッド材質: GOLD
凍結凍結剤: ETHANE
詳細Sample was monodisperse, following purification over size exclusion chromatography.

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS 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: 40.0 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: OTHER / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 3.4 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm / 倍率（公称値）: 105000
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成想定した対称性 - 点群: C2 (2回回転対称) / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 133522
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 3次元分類クラス数: 121 / 平均メンバー数/クラス: 1103

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原子モデル構築 1

初期モデル
PDB IDChain

2goo

chain_id: E, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

6mac

chain_id: C, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model

6omo

chain_id: I, source_name: PDB, initial_model_type: experimental model
詳細Initial fitting was performed in ChimeraX and real-space refinement was carried out within Phenix.
精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-9mir:
CryoEM structure of ALK3-ActRIIB bound to BMP6

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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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