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- PDB-7cfm: Cryo-EM structure of the P395-bound GPBAR-Gs complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7cfm
タイトルCryo-EM structure of the P395-bound GPBAR-Gs complex
要素
  • (Guanine nucleotide-binding protein ...) x 3
  • G-protein coupled bile acid receptor 1
  • Nanobody-35
キーワードMEMBRANE PROTEIN / GPCR / GPBAR / Complex / Bile acid
機能・相同性
機能・相同性情報


G protein-coupled bile acid receptor activity / adenylate cyclase-activating G protein-coupled bile acid receptor signaling pathway / positive regulation of cholangiocyte proliferation / : / cellular response to bile acid / Class A/1 (Rhodopsin-like receptors) / regulation of bicellular tight junction assembly / PKA activation in glucagon signalling / hair follicle placode formation / developmental growth ...G protein-coupled bile acid receptor activity / adenylate cyclase-activating G protein-coupled bile acid receptor signaling pathway / positive regulation of cholangiocyte proliferation / : / cellular response to bile acid / Class A/1 (Rhodopsin-like receptors) / regulation of bicellular tight junction assembly / PKA activation in glucagon signalling / hair follicle placode formation / developmental growth / D1 dopamine receptor binding / intracellular transport / Hedgehog 'off' state / adenylate cyclase-activating adrenergic receptor signaling pathway / activation of adenylate cyclase activity / adenylate cyclase activator activity / trans-Golgi network membrane / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / bone development / 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 / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / 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 / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / Glucagon signaling in metabolic regulation / G beta:gamma signalling through CDC42 / cognition / platelet aggregation / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / G beta:gamma signalling through BTK / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / photoreceptor disc membrane / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / Glucagon-type ligand receptors / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / G alpha (z) signalling events / cellular response to catecholamine stimulus / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / sensory perception of taste / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / cellular response to prostaglandin E stimulus / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / GPER1 signaling / G-protein beta-subunit binding / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / heterotrimeric G-protein complex / G alpha (12/13) signalling events / extracellular vesicle / sensory perception of smell / signaling receptor complex adaptor activity / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / GTPase binding / retina development in camera-type eye / Ca2+ pathway / positive regulation of cold-induced thermogenesis / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / G alpha (i) signalling events / fibroblast proliferation / G alpha (s) signalling events / G alpha (q) signalling events / Ras protein signal transduction / cell population proliferation / Extra-nuclear estrogen signaling / positive regulation of ERK1 and ERK2 cascade / receptor complex / G protein-coupled receptor signaling pathway / lysosomal membrane / GTPase activity / synapse / protein-containing complex binding / GTP binding / signal transduction / extracellular exosome / membrane / metal ion binding / plasma membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
G-protein alpha subunit, group S / G-alpha domain profile. / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G protein alpha subunit, helical insertion / G-protein alpha subunit / G protein alpha subunit / G-protein, gamma subunit / G-protein gamma subunit domain profile. / GGL domain / G-protein gamma-like domain superfamily ...G-protein alpha subunit, group S / G-alpha domain profile. / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G protein alpha subunit, helical insertion / G-protein alpha subunit / G protein alpha subunit / G-protein, gamma subunit / G-protein gamma subunit domain profile. / GGL domain / G-protein gamma-like domain superfamily / G-protein gamma-like domain / GGL domain / G protein gamma subunit-like motifs / Guanine nucleotide-binding protein, beta subunit / G-protein, beta subunit / 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. / Trp-Asp (WD) repeats profile. / Trp-Asp (WD) repeats circular profile. / WD domain, G-beta repeat / 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
CHOLESTEROL / Chem-FWX / 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 / G-protein coupled bile acid receptor 1
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
synthetic construct (人工物)
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 Å
データ登録者Yang, F. / Mao, C. / Guo, L. / Lin, J. / Ming, Q. / Xiao, P. / Wu, X. / Shen, Q. / Guo, S. / Shen, D. ...Yang, F. / Mao, C. / Guo, L. / Lin, J. / Ming, Q. / Xiao, P. / Wu, X. / Shen, Q. / Guo, S. / Shen, D. / Lu, R. / Zhang, L. / Huang, S. / Ping, Y. / Zhang, C. / Ma, C. / Zhang, K. / Liang, X. / Shen, Y. / Nan, F. / Yi, F. / Luca, V. / Zhou, J. / Jiang, C. / Sun, J. / Xie, X. / Yu, X. / Zhang, Y.
引用ジャーナル: Nature / 年: 2020
タイトル: Structural basis of GPBAR activation and bile acid recognition.
著者: Fan Yang / Chunyou Mao / Lulu Guo / Jingyu Lin / Qianqian Ming / Peng Xiao / Xiang Wu / Qingya Shen / Shimeng Guo / Dan-Dan Shen / Ruirui Lu / Linqi Zhang / Shenming Huang / Yuqi Ping / ...著者: Fan Yang / Chunyou Mao / Lulu Guo / Jingyu Lin / Qianqian Ming / Peng Xiao / Xiang Wu / Qingya Shen / Shimeng Guo / Dan-Dan Shen / Ruirui Lu / Linqi Zhang / Shenming Huang / Yuqi Ping / Chenlu Zhang / Cheng Ma / Kai Zhang / Xiaoying Liang / Yuemao Shen / Fajun Nan / Fan Yi / Vincent C Luca / Jiuyao Zhou / Changtao Jiang / Jin-Peng Sun / Xin Xie / Xiao Yu / Yan Zhang /
要旨: The G-protein-coupled bile acid receptor (GPBAR) conveys the cross-membrane signalling of a vast variety of bile acids and is a signalling hub in the liver-bile acid-microbiota-metabolism axis. Here ...The G-protein-coupled bile acid receptor (GPBAR) conveys the cross-membrane signalling of a vast variety of bile acids and is a signalling hub in the liver-bile acid-microbiota-metabolism axis. Here we report the cryo-electron microscopy structures of GPBAR-G complexes stabilized by either the high-affinity P395 or the semisynthesized bile acid derivative INT-777 at 3 Å resolution. These structures revealed a large oval pocket that contains several polar groups positioned to accommodate the amphipathic cholic core of bile acids, a fingerprint of key residues to recognize diverse bile acids in the orthosteric site, a putative second bile acid-binding site with allosteric properties and structural features that contribute to bias properties. Moreover, GPBAR undertakes an atypical mode of activation and G protein coupling that features a different set of key residues connecting the ligand-binding pocket to the G-coupling site, and a specific interaction motif that is localized in intracellular loop 3. Overall, our study not only reveals unique structural features of GPBAR that are involved in bile acid recognition and allosteric effects, but also suggests the presence of distinct connecting mechanisms between the ligand-binding pocket and the G-protein-binding site in the G-protein-coupled receptor superfamily.
履歴
登録2020年6月27日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02020年9月9日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12020年12月2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

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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-30344
  • 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: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short
B: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
G: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
N: Nanobody-35
R: G-protein coupled bile acid receptor 1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)142,2649
ポリマ－140,7095
非ポリマー1,5554
水181
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 area14580 Å2
ΔGint-71 kcal/mol
Surface area45970 Å2

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要素

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

#1: タンパク質 Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short / Adenylate cyclase-stimulating G alpha protein


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) / 遺伝子: GNAS, GNAS1, GSP / Cell (発現宿主): sf9
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P63092
#2: 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: 39489.160 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 / Cell (発現宿主): sf9
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P62873
#3: タンパク質 Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2 / G gamma-I


分子量: 6375.332 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 / Cell (発現宿主): sf9
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P59768

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抗体 / タンパク質 , 2種, 2分子 NR

#4: 抗体 Nanobody-35


分子量: 13885.439 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) synthetic construct (人工物) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
#5: タンパク質 G-protein coupled bile acid receptor 1 / G-protein coupled receptor GPCR19 / hGPCR19 / Membrane-type receptor for bile acids / M-BAR / hBG37 / BG37


分子量: 35275.203 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: GPBAR1, TGR5 / Cell (発現宿主): sf9
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: Q8TDU6

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非ポリマー , 3種, 5分子

#6: 化合物 ChemComp-FWX / 2-(ethylamino)-6-[3-(4-propan-2-ylphenyl)propanoyl]-7,8-dihydro-5H-pyrido[4,3-d]pyrimidine-4-carboxamide


分子量: 395.498 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C22H29N5O2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#7: 化合物 ChemComp-CLR / CHOLESTEROL / コレステロ-ル


分子量: 386.654 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C27H46O
#8: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY

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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Entity IDParent-ID由来
1P395-bound GPBAR-Gs complexCOMPLEX#1-#50RECOMBINANT
2GPBARCOMPLEX#1-#31RECOMBINANT
3P395COMPLEX#41RECOMBINANT
4GsCOMPLEX#51RECOMBINANT
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Homo sapiens (ヒト)9606
23synthetic construct (人工物)32630
34Homo sapiens (ヒト)9606
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID細胞
12Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)7108sf9
23Escherichia coli (大腸菌)562
34Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)7108
緩衝液pH: 7.5
試料濃度: 4 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 200 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

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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 / 倍率（公称値）: 29000 X / 倍率（補正後）: 49310 X / Cs: 2.7 mm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 62 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
実像数: 4826
画像スキャン動画フレーム数/画像: 40

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.16_3549: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2SerialEM画像取得
4Gctfv1.18CTF補正
7Coot0.89モデルフィッティング
12RELION3.0-beta2３次元再構成
13PHENIX1.16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: 3433980
3次元再構成解像度: 3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 319738 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築PDB-ID: 3SN6

3sn6

拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.018262
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.04911237
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d16.2554893
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.151268
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0071429

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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://pdbjlc1.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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