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- EMDB-61947: Cryo-EM structure of UTP-bound P2Y purinoceptor 4-miniGq-Nb35 complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-61947
タイトルCryo-EM structure of UTP-bound P2Y purinoceptor 4-miniGq-Nb35 complex
マップデータ
試料
  • 複合体: Cryo-EM structure of UTP-bound P2Y purinoceptor 4-miniGq-Nb35 complex
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
    • タンパク質・ペプチド: Nanobody 35
    • タンパク質・ペプチド: P2Y purinoceptor 4
  • リガンド: URIDINE 5'-TRIPHOSPHATE
キーワードG protein-coupled receptors / G-protein signaling / Nucleotide receptors / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


G protein-coupled UTP receptor activity / P2Y receptors / G protein-coupled purinergic nucleotide receptor activity / transepithelial chloride transport / regulation of presynaptic cytosolic calcium ion concentration / cellular response to ATP / regulation of synaptic vesicle exocytosis / PKA activation in glucagon signalling / hair follicle placode formation / developmental growth ...G protein-coupled UTP receptor activity / P2Y receptors / G protein-coupled purinergic nucleotide receptor activity / transepithelial chloride transport / regulation of presynaptic cytosolic calcium ion concentration / cellular response to ATP / regulation of synaptic vesicle exocytosis / PKA activation in glucagon signalling / hair follicle placode formation / developmental growth / D1 dopamine receptor binding / intracellular transport / vascular endothelial cell response to laminar fluid shear stress / renal water homeostasis / Hedgehog 'off' state / adenylate cyclase-activating adrenergic receptor signaling pathway / activation of adenylate cyclase activity / presynaptic active zone membrane / regulation of insulin secretion / cellular response to glucagon stimulus / adenylate cyclase activator activity / trans-Golgi network membrane / negative regulation of inflammatory response to antigenic stimulus / bone development / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / platelet aggregation / cognition / 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 / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / 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 / Glucagon signaling in metabolic regulation / G beta:gamma signalling through BTK / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / photoreceptor disc membrane / Glucagon-type ligand receptors / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / G alpha (z) signalling events / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / cellular response to catecholamine stimulus / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / sensory perception of smell / GPER1 signaling / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / cellular response to prostaglandin E stimulus / G-protein beta-subunit binding / heterotrimeric G-protein complex / G alpha (12/13) signalling events / sensory perception of taste / extracellular vesicle / signaling receptor complex adaptor activity / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / positive regulation of cold-induced thermogenesis / G protein activity / positive regulation of cytosolic calcium ion concentration / GTPase binding / retina development in camera-type eye / Ca2+ pathway / High laminar flow shear stress activates signaling by PIEZO1 and PECAM1:CDH5:KDR in endothelial cells / fibroblast proliferation / G alpha (i) signalling events / basolateral plasma 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 / G alpha (s) signalling events / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / G alpha (q) signalling events / Ras protein signal transduction / Extra-nuclear estrogen signaling / cell population proliferation / G protein-coupled receptor signaling pathway / apical plasma membrane / lysosomal membrane / GTPase activity / synapse / protein-containing complex binding / GTP binding / glutamatergic synapse / signal transduction / extracellular exosome / ATP binding / metal ion binding / membrane / plasma membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
P2Y purinoceptor 4 / 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 / G-protein, gamma subunit / G-protein gamma subunit domain profile. / G-protein gamma-like domain ...P2Y purinoceptor 4 / 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 / 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 / WD40 repeat, conserved site / Trp-Asp (WD) repeats signature. / WD domain, G-beta repeat / 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
P2Y purinoceptor 4 / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2 / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1 / Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / Vicugna pacos (アルパカ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.14 Å
データ登録者Lan B / Zhang S / Liu X / Lin B
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC) 中国
引用ジャーナル: Cell Discov / 年: 2025
タイトル: Structural insight into the self-activation and G-protein coupling of P2Y2 receptor.
著者: Baoliang Lan / Shuhao Zhang / Kai Chen / Shengjie Dai / Jiaqi Fei / Kaixuan Gao / Xiaoou Sun / Bin Lin / Xiangyu Liu /
要旨: Purinergic P2Y2 receptor (P2Y2R) represents a typically extracellular ATP and UTP sensor for mediating purinergic signaling. Despite its importance as a pharmacological target, the molecular ...Purinergic P2Y2 receptor (P2Y2R) represents a typically extracellular ATP and UTP sensor for mediating purinergic signaling. Despite its importance as a pharmacological target, the molecular mechanisms underlying ligand recognition and G-protein coupling have remained elusive due to lack of structural information. In this study, we determined the cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures of the apo P2Y2R in complex with G, ATP-bound P2Y2R in complex with G or G, and UTP-bound P2Y4R in complex with G. These structures reveal the similarities and distinctions of ligand recognition within the P2Y receptor family. Furthermore, a comprehensive analysis of G-protein coupling reveals that P2Y2R exhibits promiscuity in coupling with both G and G proteins. Combining molecular dynamics simulations and signaling assays, we elucidate the molecular mechanisms by which P2Y2R differentiates pathway-specific G or G coupling through distinct structural components on the intracellular side. Strikingly, we identify a helix-like segment within the N-terminus that occupies the orthosteric ligand-binding pocket of P2Y2R, accounting for its self-activation. Taken together, these findings provide a molecular framework for understanding the activation mechanism of P2Y2R, encompassing ligand recognition, G-protein coupling, and a novel N-terminus-mediated self-activation mechanism.
履歴
登録2024年10月15日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年6月11日-
マップ公開2025年6月11日-
更新2025年6月11日-
現状2025年6月11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_61947.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_61947.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 45.2 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.)
1.08 Å/pix.
x 228 pix.
= 246.81 Å		1.08 Å/pix.
x 228 pix.
= 246.81 Å		1.08 Å/pix.
x 228 pix.
= 246.81 Å

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投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

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画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 1.0825 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: 0.51
最小 - 最大-6.031717 - 8.125833500000001
平均 (標準偏差)-0.0021177053 (±0.1310321)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ228228228
Spacing228228228
セルA=B=C: 246.81 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_61947_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_61947_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 : Cryo-EM structure of UTP-bound P2Y purinoceptor 4-miniGq-Nb35 complex

全体名称: Cryo-EM structure of UTP-bound P2Y purinoceptor 4-miniGq-Nb35 complex
要素
  • 複合体: Cryo-EM structure of UTP-bound P2Y purinoceptor 4-miniGq-Nb35 complex
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
    • タンパク質・ペプチド: Nanobody 35
    • タンパク質・ペプチド: P2Y purinoceptor 4
  • リガンド: URIDINE 5'-TRIPHOSPHATE

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超分子 #1: Cryo-EM structure of UTP-bound P2Y purinoceptor 4-miniGq-Nb35 complex

超分子名称: Cryo-EM structure of UTP-bound P2Y purinoceptor 4-miniGq-Nb35 complex
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#5
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: 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: 1
詳細: The N-terminal sequence of Gi1 is incorporated into the mini-G protein;Certain residues mutated to match Guanine nucleotide-binding protein G(q) subunit
コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
EC番号: 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
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 28.01476 KDa
組換発現生物種: Homo sapiens (ヒト)
配列文字列: TLSAEDKAAV ERSKMIEKQL QKDKQVYRAT HRLLLLGADN SGKSTIVKQM RILHGGSGGS GGTSGIFETK FQVDKVNFHM FDVGGQRDE RRKWIQCFND VTAIIFVVDS SDYNRLQEAL NDFKSIWNNR WLRTISVILF LNKQDLLAEK VLAGKSKIED Y FPEFARYT ...文字列:
TLSAEDKAAV ERSKMIEKQL QKDKQVYRAT HRLLLLGADN SGKSTIVKQM RILHGGSGGS GGTSGIFETK FQVDKVNFHM FDVGGQRDE RRKWIQCFND VTAIIFVVDS SDYNRLQEAL NDFKSIWNNR WLRTISVILF LNKQDLLAEK VLAGKSKIED Y FPEFARYT TPEDATPEPG EDPRVTRAKY FIRDEFLRIS TASGDGRHYC YPHFTCAVDT ENARRIFNDC KDIILQMNLR EY NLV

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

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分子 #2: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 39.418086 KDa
組換発現生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
配列文字列: MHHHHHHLEV LFQGPGSSGS ELDQLRQEAE QLKNQIRDAR KACADATLSQ ITNNIDPVGR IQMRTRRTLR GHLAKIYAMH WGTDSRLLV SASQDGKLII WDSYTTNKVH AIPLRSSWVM TCAYAPSGNY VACGGLDNIC SIYNLKTREG NVRVSRELAG H TGYLSCCR ...文字列:
MHHHHHHLEV LFQGPGSSGS ELDQLRQEAE QLKNQIRDAR KACADATLSQ ITNNIDPVGR IQMRTRRTLR GHLAKIYAMH WGTDSRLLV SASQDGKLII WDSYTTNKVH AIPLRSSWVM TCAYAPSGNY VACGGLDNIC SIYNLKTREG NVRVSRELAG H TGYLSCCR FLDDNQIVTS SGDTTCALWD IETGQQTTTF TGHTGDVMSL SLAPDTRLFV SGACDASAKL WDVREGMCRQ TF TGHESDI NAICFFPNGN AFATGSDDAT CRLFDLRADQ ELMTYSHDNI ICGITSVSFS KSGRLLLAGY DDFNCNVWDA LKA DRAGVL AGHDNRVSCL GVTDDGMAVA TGSWDSFLKI WN

UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1

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分子 #3: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 7.861143 KDa
組換発現生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
配列文字列:
MASNNTASIA QARKLVEQLK MEANIDRIKV SKAAADLMAY CEAHAKEDPL LTPVPASENP FREKKFFCAI L

UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2

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分子 #4: Nanobody 35

分子名称: Nanobody 35 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Vicugna pacos (アルパカ)
分子量理論値: 14.686328 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
QVQLQESGGG LVQPGGSLRL SCAASGFTFS NYKMNWVRQA PGKGLEWVSD ISQSGASISY TGSVKGRFTI SRDNAKNTLY LQMNSLKPE DTAVYYCARC PAPFTPFCFD VTSTTYAYRG QGTQVTVSSH HHHHH

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分子 #5: P2Y purinoceptor 4

分子名称: P2Y purinoceptor 4 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / 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: 45.787227 KDa
組換発現生物種: Homo (哺乳類)
配列文字列: MKTIIALSYI FCLVFADYKD DDDAMASTES SLLRSLGLSP GPGSSEVELD CWFDEDFKFI LLPVSYAVVF VLGLGLNAPT LWLFIFRLR PWDATATYMF HLALSDTLYV LSLPTLIYYY AAHNHWPFGT EICKFVRFLF YWNLYCSVLF LTCISVHRYL G ICHPLRAL ...文字列:
MKTIIALSYI FCLVFADYKD DDDAMASTES SLLRSLGLSP GPGSSEVELD CWFDEDFKFI LLPVSYAVVF VLGLGLNAPT LWLFIFRLR PWDATATYMF HLALSDTLYV LSLPTLIYYY AAHNHWPFGT EICKFVRFLF YWNLYCSVLF LTCISVHRYL G ICHPLRAL RWGRPRLAGL LCLAVWLVVA GCLVPNLFFV TTSNKGTTVL CHDTTRPEEF DHYVHFSSAV MGLLFGVPCL VT LVCYGLM ARRLYQPLPG SAQSSSRLRS LRTIAVVLTV FAVCFVPFHI TRTIYYLARL LEADCRVLNI VNVVYKVTRP LAS ANSCLD PVLYLLTGDK YRRQLRQLCG GGKPQPRTAA SSLALVSLPE DSSCRWAATP QDSSCSTPRA DRLHHHHHHG GSGG LEVLF QGP

UniProtKB: P2Y purinoceptor 4

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分子 #6: URIDINE 5'-TRIPHOSPHATE

分子名称: URIDINE 5'-TRIPHOSPHATE / タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: UTP
分子量理論値: 484.141 Da
Chemical component information

ChemComp-UTP:
URIDINE 5'-TRIPHOSPHATE / UTP / UTP*YM

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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

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: 50.0 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: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 1.6 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm
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 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.14 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 356473
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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