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- PDB-6m1h: CryoEM structure of human PAC1 receptor in complex with maxadilan -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6m1h
タイトルCryoEM structure of human PAC1 receptor in complex with maxadilan
要素
  • (Guanine nucleotide-binding protein ...) x 3
  • Maxadilan
  • Nanobody 35
  • Pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide type I receptor
キーワードPROTEIN BINDING / GPCR
機能・相同性
機能・相同性情報


negative regulation of response to reactive oxygen species / development of primary female sexual characteristics / pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide receptor activity / vasoactive intestinal polypeptide receptor activity / NGF-independant TRKA activation / neuropeptide binding / positive regulation of small GTPase mediated signal transduction / G protein-coupled peptide receptor activity / positive regulation of inositol phosphate biosynthetic process / positive regulation of calcium ion transport into cytosol ...negative regulation of response to reactive oxygen species / development of primary female sexual characteristics / pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide receptor activity / vasoactive intestinal polypeptide receptor activity / NGF-independant TRKA activation / neuropeptide binding / positive regulation of small GTPase mediated signal transduction / G protein-coupled peptide receptor activity / positive regulation of inositol phosphate biosynthetic process / positive regulation of calcium ion transport into cytosol / positive regulation of cAMP/PKA signal transduction / peptide hormone binding / cAMP/PKA signal transduction / adenylate cyclase binding / PKA activation in glucagon signalling / developmental growth / hair follicle placode formation / bicellular tight junction / D1 dopamine receptor binding / multicellular organismal response to stress / intracellular transport / vascular endothelial cell response to laminar fluid shear stress / activation of adenylate cyclase activity / renal water homeostasis / Hedgehog 'off' state / adenylate cyclase-activating adrenergic receptor signaling pathway / cellular response to glucagon stimulus / regulation of insulin secretion / adenylate cyclase activator activity / trans-Golgi network membrane / negative regulation of inflammatory response to antigenic stimulus / bone development / caveola / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / small GTPase binding / platelet aggregation / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / Olfactory Signaling Pathway / vasodilation / cognition / 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 / G-protein activation / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / 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 / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / cellular response to catecholamine stimulus / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / sensory perception of smell / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / 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 / response to estradiol / G alpha (12/13) signalling events / sensory perception of taste / extracellular vesicle / signaling receptor activity / signaling receptor complex adaptor activity / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / positive regulation of cold-induced thermogenesis / retina development in camera-type eye / G protein activity / GTPase binding / Ca2+ pathway / fibroblast proliferation / High laminar flow shear stress activates signaling by PIEZO1 and PECAM1:CDH5:KDR in endothelial cells / response to ethanol / spermatogenesis / G alpha (i) signalling events / G alpha (s) signalling events / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / 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 (q) signalling events / Ras protein signal transduction / cell differentiation / Extra-nuclear estrogen signaling / cell surface receptor signaling pathway / cell population proliferation
類似検索 - 分子機能
GPCR, family 2, pituitary adenylate cyclase activating polypeptide type 1 receptor / Transducin (heterotrimeric G protein), gamma chain / G Protein Gi Gamma 2 / 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 ...GPCR, family 2, pituitary adenylate cyclase activating polypeptide type 1 receptor / Transducin (heterotrimeric G protein), gamma chain / G Protein Gi Gamma 2 / 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. / Rhopdopsin 7-helix transmembrane proteins / Rhodopsin 7-helix transmembrane proteins / G-protein alpha subunit, group S / YVTN repeat-like/Quinoprotein amine dehydrogenase / 7 Propeller / Methylamine Dehydrogenase; Chain H / 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 / Few Secondary Structures / Irregular / 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 / G protein beta WD-40 repeat protein / Guanine nucleotide-binding protein, beta subunit / G-protein, beta subunit / WD domain, G-beta repeat / 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. / WD40 repeats / WD40 repeat / WD40-repeat-containing domain superfamily / WD40/YVTN repeat-like-containing domain superfamily / Up-down Bundle / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase / Mainly Beta / Mainly Alpha
類似検索 - ドメイン・相同性
Maxadilan / Pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide type I receptor / 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)
Lama glama (ラマ)
Lutzomyia longipalpis (昆虫)
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: 3.6 Å
データ登録者Song, X. / Wang, J. / Zhang, D. / Wang, H.W. / Ma, Y.
引用ジャーナル: Cell Res / 年: 2020
タイトル: Cryo-EM structures of PAC1 receptor reveal ligand binding mechanism.
著者: Jia Wang / Xianqiang Song / Dandan Zhang / Xiaoqing Chen / Xun Li / Yaping Sun / Cui Li / Yunpeng Song / Yao Ding / Ruobing Ren / Essa Hu Harrington / Liaoyuan A Hu / Wenge Zhong / Cen Xu / ...著者: Jia Wang / Xianqiang Song / Dandan Zhang / Xiaoqing Chen / Xun Li / Yaping Sun / Cui Li / Yunpeng Song / Yao Ding / Ruobing Ren / Essa Hu Harrington / Liaoyuan A Hu / Wenge Zhong / Cen Xu / Xin Huang / Hong-Wei Wang / Yingli Ma /
要旨: The pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide type I receptor (PAC1R) belongs to the secretin receptor family and is widely distributed in the central neural system and peripheral organs. ...The pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide type I receptor (PAC1R) belongs to the secretin receptor family and is widely distributed in the central neural system and peripheral organs. Abnormal activation of the receptor mediates trigeminovascular activation and sensitization, which is highly related to migraine, making PAC1R a potential therapeutic target. Elucidation of PAC1R activation mechanism would benefit discovery of therapeutic drugs for neuronal disorders. PAC1R activity is governed by pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide (PACAP), known as a major vasodilator neuropeptide, and maxadilan, a native peptide from the sand fly, which is also capable of activating the receptor with similar potency. These peptide ligands have divergent sequences yet initiate convergent PAC1R activity. It is of interest to understand the mechanism of PAC1R ligand recognition and receptor activity regulation through structural biology. Here we report two near-atomic resolution cryo-EM structures of PAC1R activated by PACAP38 or maxadilan, providing structural insights into two distinct ligand binding modes. The structures illustrate flexibility of the extracellular domain (ECD) for ligands with distinct conformations, where ECD accommodates ligands in different orientations while extracellular loop 1 (ECL1) protrudes to further anchor the ligand bound in the orthosteric site. By structure-guided molecular modeling and mutagenesis, we tested residues in the ligand-binding pockets and identified clusters of residues that are critical for receptor activity. The structures reported here for the first time elucidate the mechanism of specificity and flexibility of ligand recognition and binding for PAC1R, and provide insights toward the design of therapeutic molecules targeting PAC1R.
履歴
登録2020年2月26日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02020年3月11日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12020年5月27日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.22024年11月13日Group: Data collection / Database references ...Data collection / Database references / Refinement description / Structure summary
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / em_3d_fitting_list / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_initial_refinement_model / pdbx_modification_feature
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession ..._database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type / _em_admin.last_update

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-30047
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
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: Pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide type I receptor
B: Maxadilan
C: Nanobody 35
D: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
E: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
F: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)160,5826
ポリマ－160,5826
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: gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area15760 Å2
ΔGint-94 kcal/mol
Surface area52830 Å2

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要素

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タンパク質 , 2種, 2分子 AB

#1: タンパク質 Pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide type I receptor


分子量: 47967.223 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: Insect BA phytoplasma (バクテリア) / 参照: UniProt: P41586*PLUS
#2: タンパク質 Maxadilan


分子量: 6881.820 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Lutzomyia longipalpis (昆虫) / 参照: UniProt: P30659

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Guanine nucleotide-binding protein ... , 3種, 3分子 DEF

#4: 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) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: GNG2 / 発現宿主: Insect BA phytoplasma (バクテリア) / 参照: UniProt: P59768
#5: 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: 37473.980 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: GNB1 / 発現宿主: Insect BA phytoplasma (バクテリア) / 参照: UniProt: P62873
#6: タンパク質 Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short


分子量: 45683.434 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: Insect BA phytoplasma (バクテリア) / 参照: UniProt: P63092*PLUS

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抗体 , 1種, 1分子 C

#3: 抗体 Nanobody 35


分子量: 14714.320 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Lama glama (ラマ) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)

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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: PACAP38-PAC1R complex / タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.15 MDa / 実験値: NO
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: 7.5
試料濃度: 5 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 %

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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: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / Cs: 0 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm
撮影電子線照射量: 50 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
画像スキャン横: 3838 / 縦: 3710

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
4CTFFIND4.1CTF補正
7UCSF Chimeraモデルフィッティング
9PHENIXモデル精密化
13RELION3３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.6 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 58451 / アルゴリズム: BACK PROJECTION / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築PDB-ID: 5B16

5b16


Accession code: 5B16 / Source name: PDB / タイプ: experimental model

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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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