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万見
- PDB-6tko: Phosphorylated turkey beta1 adrenoceptor with bound agonist formo... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6tko
タイトルPhosphorylated turkey beta1 adrenoceptor with bound agonist formoterol coupled to arrestin-2 in lipid nanodisc.
要素
  • Beta-1 adrenergic receptor
  • Beta-arrestin-1
  • Fab30 heavy chain
  • Fab30 light chain
キーワードSIGNALING PROTEIN / GPCR / Arrestin / Complex / Nanodisc
機能・相同性
機能・相同性情報


beta1-adrenergic receptor activity / positive regulation of heart contraction / angiotensin receptor binding / regulation of circadian sleep/wake cycle, sleep / TGFBR3 regulates TGF-beta signaling / Activation of SMO / negative regulation of interleukin-8 production / G protein-coupled receptor internalization / arrestin family protein binding / norepinephrine-epinephrine-mediated vasodilation involved in regulation of systemic arterial blood pressure ...beta1-adrenergic receptor activity / positive regulation of heart contraction / angiotensin receptor binding / regulation of circadian sleep/wake cycle, sleep / TGFBR3 regulates TGF-beta signaling / Activation of SMO / negative regulation of interleukin-8 production / G protein-coupled receptor internalization / arrestin family protein binding / norepinephrine-epinephrine-mediated vasodilation involved in regulation of systemic arterial blood pressure / Lysosome Vesicle Biogenesis / Golgi Associated Vesicle Biogenesis / positive regulation of Rho protein signal transduction / stress fiber assembly / positive regulation of cardiac muscle hypertrophy / negative regulation of NF-kappaB transcription factor activity / pseudopodium / negative regulation of interleukin-6 production / enzyme inhibitor activity / positive regulation of receptor internalization / negative regulation of Notch signaling pathway / adenylate cyclase-activating adrenergic receptor signaling pathway / clathrin-coated pit / insulin-like growth factor receptor binding / negative regulation of protein ubiquitination / cytoplasmic vesicle membrane / GTPase activator activity / Activated NOTCH1 Transmits Signal to the Nucleus / G protein-coupled receptor binding / Signaling by high-kinase activity BRAF mutants / MAP2K and MAPK activation / Signaling by RAF1 mutants / Signaling by moderate kinase activity BRAF mutants / Paradoxical activation of RAF signaling by kinase inactive BRAF / Signaling downstream of RAS mutants / Signaling by BRAF and RAF1 fusions / endocytic vesicle membrane / protein transport / Cargo recognition for clathrin-mediated endocytosis / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / Clathrin-mediated endocytosis / positive regulation of protein phosphorylation / ubiquitin-dependent protein catabolic process / cytoplasmic vesicle / G alpha (s) signalling events / molecular adaptor activity / proteasome-mediated ubiquitin-dependent protein catabolic process / transcription coactivator activity / early endosome / positive regulation of ERK1 and ERK2 cascade / positive regulation of MAPK cascade / Ub-specific processing proteases / protein ubiquitination / nuclear body / Golgi membrane / lysosomal membrane / ubiquitin protein ligase binding / regulation of transcription by RNA polymerase II / chromatin / signal transduction / positive regulation of transcription by RNA polymerase II / nucleoplasm / identical protein binding / nucleus / membrane / plasma membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Beta 1 adrenoceptor / Arrestin, conserved site / Arrestins signature. / Arrestin / Arrestin, N-terminal / Arrestin-like, N-terminal / Arrestin C-terminal-like domain / Arrestin (or S-antigen), N-terminal domain / Arrestin (or S-antigen), C-terminal domain / Arrestin (or S-antigen), C-terminal domain ...Beta 1 adrenoceptor / Arrestin, conserved site / Arrestins signature. / Arrestin / Arrestin, N-terminal / Arrestin-like, N-terminal / Arrestin C-terminal-like domain / Arrestin (or S-antigen), N-terminal domain / Arrestin (or S-antigen), C-terminal domain / Arrestin (or S-antigen), C-terminal domain / Arrestin-like, C-terminal / Adrenoceptor family / Rhopdopsin 7-helix transmembrane proteins / Rhodopsin 7-helix transmembrane proteins / Serpentine type 7TM GPCR chemoreceptor Srsx / 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) / Immunoglobulin E-set / Immunoglobulins / Up-down Bundle / Immunoglobulin-like / Sandwich / Mainly Beta / Mainly Alpha
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-H98 / Beta-1 adrenergic receptor / Beta-arrestin-1
類似検索 - 構成要素
生物種Meleagris gallopavo (シチメンチョウ)
Homo sapiens (ヒト)
Phage display vector pTDisp (その他)
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: 3.3 Å
データ登録者Lee, Y. / Tate, C.G.
資金援助 英国, 2件
組織認可番号国
European Research Council (ERC)EMPSI 339995 英国
Medical Research Council (MRC, United Kingdom)MRC U105197215 英国
引用
ジャーナル: Nature / 年: 2020
タイトル: Molecular basis of β-arrestin coupling to formoterol-bound β-adrenoceptor.
著者: Yang Lee / Tony Warne / Rony Nehmé / Shubhi Pandey / Hemlata Dwivedi-Agnihotri / Madhu Chaturvedi / Patricia C Edwards / Javier García-Nafría / Andrew G W Leslie / Arun K Shukla / Christopher G Tate /
要旨: The β-adrenoceptor (βAR) is a G-protein-coupled receptor (GPCR) that couples to the heterotrimeric G protein G. G-protein-mediated signalling is terminated by phosphorylation of the C terminus of ...The β-adrenoceptor (βAR) is a G-protein-coupled receptor (GPCR) that couples to the heterotrimeric G protein G. G-protein-mediated signalling is terminated by phosphorylation of the C terminus of the receptor by GPCR kinases (GRKs) and by coupling of β-arrestin 1 (βarr1, also known as arrestin 2), which displaces G and induces signalling through the MAP kinase pathway. The ability of synthetic agonists to induce signalling preferentially through either G proteins or arrestins-known as biased agonism-is important in drug development, because the therapeutic effect may arise from only one signalling cascade, whereas the other pathway may mediate undesirable side effects. To understand the molecular basis for arrestin coupling, here we determined the cryo-electron microscopy structure of the βAR-βarr1 complex in lipid nanodiscs bound to the biased agonist formoterol, and the crystal structure of formoterol-bound βAR coupled to the G-protein-mimetic nanobody Nb80. βarr1 couples to βAR in a manner distinct to that of G coupling to βAR-the finger loop of βarr1 occupies a narrower cleft on the intracellular surface, and is closer to transmembrane helix H7 of the receptor when compared with the C-terminal α5 helix of G. The conformation of the finger loop in βarr1 is different from that adopted by the finger loop of visual arrestin when it couples to rhodopsin. βAR coupled to βarr1 shows considerable differences in structure compared with βAR coupled to Nb80, including an inward movement of extracellular loop 3 and the cytoplasmic ends of H5 and H6. We observe weakened interactions between formoterol and two serine residues in H5 at the orthosteric binding site of βAR, and find that formoterol has a lower affinity for the βAR-βarr1 complex than for the βAR-G complex. The structural differences between these complexes of βAR provide a foundation for the design of small molecules that could bias signalling in the β-adrenoceptors.
#1: ジャーナル: Biorxiv / 年: 2020
タイトル: Molecular determinants of beta-arrestin coupling to formoterol-bound beta1-adrenoceptor.
著者: Lee, Y. / Warne, T. / Nehme, R. / Pandey, S. / Dwivedi-Agnihotri, H. / Edwards, P.C. / Garcia-Nafria, J. / Leslie, A.G.W. / Shukla, A.K. / Tate, C.G.
履歴
登録2019年11月28日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02020年6月17日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12020年7月8日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
改定 1.22020年8月12日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last
改定 1.32024年10月16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 / citation / database_2 / em_3d_fitting_list / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_initial_refinement_model / pdbx_modification_feature
Item: _citation.journal_id_ISSN / _database_2.pdbx_DOI ..._citation.journal_id_ISSN / _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 / _pdbx_entry_details.has_protein_modification

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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-10515
  • 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: Beta-1 adrenergic receptor
B: Beta-arrestin-1
H: Fab30 heavy chain
L: Fab30 light chain
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)133,5895
ポリマ－133,2444
非ポリマー3441
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: immunoprecipitation, IMAC pulldown of the complex using the His6-tag on Fab30., gel filtration, Retention volume on Superdex 200 Increase column consistent with expected Stokes diameter of 10-12 nm.
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area9400 Å2
ΔGint-68 kcal/mol
Surface area46370 Å2
手法PISA

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要素

#1: タンパク質 Beta-1 adrenergic receptor / Beta-1 adrenoreceptor / Beta-T


分子量: 37275.395 Da / 分子数: 1
変異: S32G M44C M90V V103C C116L E130W D322K F327A F338M C358A
由来タイプ: 組換発現
詳細: Relative to wild-type sequence: construct is truncated at the N-terminus; and in ICL3; its C-terminus is truncated at C358A and fused with a linker to a series of phosphorylated residues ...詳細: Relative to wild-type sequence: construct is truncated at the N-terminus; and in ICL3; its C-terminus is truncated at C358A and fused with a linker to a series of phosphorylated residues (ARGRPLPETGGGDE[pS]A[pT][pT]A[pS][pS][pS]LAKDTSS).
由来: (組換発現) Meleagris gallopavo (シチメンチョウ)
遺伝子: ADRB1 / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: P07700
#2: タンパク質 Beta-arrestin-1 / Arrestin beta-1 / Non-visual arrestin-2


分子量: 47021.332 Da / 分子数: 1 / 変異: M1G L68C R169E / 由来タイプ: 組換発現
詳細: Additional N-terminal Gly residue, in place of starting Met, remaining from proteolytic cleavage.
由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: ARRB1, ARR1 / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌) / 参照: UniProt: P49407
#3: 抗体 Fab30 heavy chain


分子量: 25512.354 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Phage display vector pTDisp (その他)
発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
#4: 抗体 Fab30 light chain


分子量: 23435.064 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Phage display vector pTDisp (その他)
発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
#5: 化合物 ChemComp-H98 / ~{N}-[5-[(1~{R})-2-[[(2~{R})-1-(4-methoxyphenyl)propan-2-yl]amino]-1-oxidanyl-ethyl]-2-oxidanyl-phenyl]methanamide / (R,R)-ホルモテロ-ル


分子量: 344.405 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C19H24N2O4 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: アゴニスト*YM
研究の焦点であるリガンドがあるかY
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
ID名称タイプ詳細Entity IDParent-ID由来
1Formoterol-bound beta1-adrenoceptor coupled to beta-arrestin-1 stabilised by Fab30.COMPLEXComplex formed in lipid nanodisc.#1-#40MULTIPLE SOURCES
2Beta-1 adrenergic receptorCOMPLEX#11RECOMBINANT
3Beta-arrestin-1COMPLEX#21RECOMBINANT
4Fab30 heavy chainCOMPLEX#31RECOMBINANT
5Fab30 light chainCOMPLEX#41RECOMBINANT
分子量値: 0.133 MDa / 実験値: NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Meleagris gallopavo (シチメンチョウ)9103
23Homo sapiens (ヒト)9606
34Phage display vector pTDisp (その他)279974
45Phage display vector pTDisp (その他)279974
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
13Escherichia coli (大腸菌)562
22Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)7111
34Escherichia coli (大腸菌)562
45Escherichia coli (大腸菌)562
緩衝液pH: 7.5
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
110 mMHEPESC8H18N2O4S1
220 mMsodium chlorideNaCl1
32 uMFormoterol hemifumarateC21H26N2O21
試料濃度: 1 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES / 詳細: This sample was monodisperse.
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277.15 K
詳細: Blotted for 2-3 seconds before plunging. Liquid ethane maintained at 92.15 K.

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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
EM imaging

加速電圧: 300 kV / アライメント法: COMA FREE / C2レンズ絞り径: 100 µm / 凍結剤: NITROGEN / 電子線源: FIELD EMISSION GUN / 照射モード: FLOOD BEAM / モデル: FEI TITAN KRIOS / モード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス（公称値）: 3000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1200 nm / 最高温度: 70 K / 最低温度: 70 K / 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER / Specimen-ID: 1

ID詳細倍率（公称値） (X)
1Data collected with a stage-tilt of 30deg; two non-overlapping exposures per hole and multi-hole image-shift data acquisition strategies (3x3 holes per stage shift).105000
2Data collected with a stage-tilt of 30deg; two non-overlapping exposures per hole using image-shift.130000
撮影
IDImaging-ID電子線照射量 (e/Å2)検出モードフィルム・検出器のモデル
1150COUNTINGGATAN K2 QUANTUM (4k x 4k)
2245COUNTINGGATAN K2 QUANTUM (4k x 4k)
電子光学装置
エネルギーフィルター名称IDImaging-IDエネルギーフィルタースリット幅 (eV)
GIF Quantum SE1120
GIF Quantum SE2220

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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Imaging-ID詳細
2SerialEM3.8.0 beta画像取得1
4Warp1.0.6CTF補正Initial CTF determination
5RELION3.1CTF補正Subsequent CTF refinement
8Coot0.8.9.2モデルフィッティング
10EPU2.3.0.79画像取得2
11RELION3.0.7初期オイラー角割当
12RELION3.1最終オイラー角割当
14RELION3.1３次元再構成
15PHENIX1.17.1-3660モデル精密化
16REFMAC5モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 10161197
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 403991
詳細: Half maps were locally filtered between refinement iterations using SIDESPLITTER, an adaptation of the LAFTER algorithm that maintains gold-standard separation between the two half maps.
対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 80.6 / プロトコル: OTHER / 空間: REAL / Target criteria: Correlation coefficient
詳細: Initial placement was done manually in Coot, followed by rigid-body refinement in PHENIX and jelly-body refinement in REFMAC5. Manual remodeling was performed in Coot and iterated with real ...詳細: Initial placement was done manually in Coot, followed by rigid-body refinement in PHENIX and jelly-body refinement in REFMAC5. Manual remodeling was performed in Coot and iterated with real space refinement in PHENIX. Chemical restraints for formoterol were calculated in eLBOW using AM1 optimisation.
原子モデル構築

3D fitting-ID: 1 / Source name: PDB / タイプ: experimental model

IDPDB-IDPDB chain-IDAccession codeInitial refinement model-IDPdb chain residue range
16IBL

6ibl

A6IBL141-401
24JQI

4jqi

A4JQI26-356
34JQI

4jqi

H4JQI25-223
44JQI

4jqi

L4JQI21-190
54JQI

4jqi

V4JQI2356-368
精密化立体化学のターゲット値: GeoStd + Monomer Library + CDL v1.2
原子変位パラメータBiso mean: 80.62 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00158271
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.411411279
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.03921308
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00171413
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d15.30972923

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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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