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- PDB-7xtq: Cryo-EM structure of the R399-bound GPBAR-Gs complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7xtq
タイトルCryo-EM structure of the R399-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 / D1 dopamine receptor binding ...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 / renal water homeostasis / Hedgehog 'off' state / adenylate cyclase-activating adrenergic receptor signaling pathway / activation of adenylate cyclase activity / cellular response to glucagon stimulus / adenylate cyclase activator activity / regulation of insulin secretion / trans-Golgi network membrane / negative regulation of inflammatory response to antigenic stimulus / bone development / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / Olfactory Signaling Pathway / Activation of the phototransduction cascade / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / 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 activity / G-protein activation / platelet aggregation / 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 / G beta:gamma signalling through BTK / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / 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 / sensory perception of taste / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / GPER1 signaling / cellular response to prostaglandin E stimulus / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / G-protein beta-subunit binding / heterotrimeric G-protein complex / sensory perception of smell / G alpha (12/13) signalling events / extracellular vesicle / signaling receptor complex adaptor activity / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / GTPase binding / positive regulation of cold-induced thermogenesis / retina development in camera-type eye / Ca2+ pathway / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / G alpha (i) signalling events / fibroblast proliferation / G alpha (s) signalling events / 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 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 / 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 ...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 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
Chem-H8I / 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: 3.2 Å
データ登録者Ma, L. / Yang, F. / Wu, X. / Mao, C. / Sun, J. / Yu, X. / Zhang, Y. / Zhang, P.
資金援助 中国, 1件
組織認可番号国
National Basic Research Program of China (973 Program)2019YFA050880 中国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2022
タイトル: Structural basis and molecular mechanism of biased GPBAR signaling in regulating NSCLC cell growth via YAP activity.
著者: Lijuan Ma / Fan Yang / Xiang Wu / Chunyou Mao / Lulu Guo / Tianshu Miao / Shao-Kun Zang / Xiaoyu Jiang / Dan-Dan Shen / Tianhui Wei / Hengxing Zhou / Qin Wei / Shiyang Li / Qiang Shu / ...著者: Lijuan Ma / Fan Yang / Xiang Wu / Chunyou Mao / Lulu Guo / Tianshu Miao / Shao-Kun Zang / Xiaoyu Jiang / Dan-Dan Shen / Tianhui Wei / Hengxing Zhou / Qin Wei / Shiyang Li / Qiang Shu / Shiqing Feng / Changtao Jiang / Bo Chu / Lutao Du / Jin-Peng Sun / Xiao Yu / Yan Zhang / Pengju Zhang /
要旨: The G protein-coupled bile acid receptor (GPBAR) is the membrane receptor for bile acids and a driving force of the liver-bile acid-microbiota-organ axis to regulate metabolism and other ...The G protein-coupled bile acid receptor (GPBAR) is the membrane receptor for bile acids and a driving force of the liver-bile acid-microbiota-organ axis to regulate metabolism and other pathophysiological processes. Although GPBAR is an important therapeutic target for a spectrum of metabolic and neurodegenerative diseases, its activation has also been found to be linked to carcinogenesis, leading to potential side effects. Here, via functional screening, we found that two specific GPBAR agonists, R399 and INT-777, demonstrated strikingly different regulatory effects on the growth and apoptosis of non-small cell lung cancer (NSCLC) cells both in vitro and in vivo. Further mechanistic investigation showed that R399-induced GPBAR activation displayed an obvious bias for β-arrestin 1 signaling, thus promoting YAP signaling activation to stimulate cell proliferation. Conversely, INT-777 preferentially activated GPBAR-Gs signaling, thus inactivating YAP to inhibit cell proliferation and induce apoptosis. Phosphorylation of GPBAR by GRK2 at S310/S321/S323/S324 sites contributed to R399-induced GPBAR-β-arrestin 1 association. The cryoelectron microscopy (cryo-EM) structure of the R399-bound GPBAR-Gs complex enabled us to identify key interaction residues and pivotal conformational changes in GPBAR responsible for the arrestin signaling bias and cancer cell proliferation. In summary, we demonstrate that different agonists can regulate distinct functions of cell growth and apoptosis through biased GPBAR signaling and control of YAP activity in a NSCLC cell model. The delineated mechanism and structural basis may facilitate the rational design of GPBAR-targeting drugs with both metabolic and anticancer benefits.
履歴
登録2022年5月17日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02022年7月6日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年8月3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.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title
改定 1.22024年10月9日Group: Data collection / Refinement description / Structure summary
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_3d_fitting_list / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_initial_refinement_model / pdbx_modification_feature
Item: _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id ..._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

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)141,1086
ポリマ－140,7095
非ポリマー3991
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

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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
変異: S54N, G226A, E268A, N271K, K274D, R280K, T284D, I285T
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
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
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
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 / 非ポリマー , 3種, 3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
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: Q8TDU6
#6: 化合物 ChemComp-H8I / [2-(2,5-Dichloro-phenoxy)-pyridin-3-yl]-(3,4-dihydro-2H-quinolin-1-yl)-methanone


分子量: 399.270 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C21H16Cl2N2O2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION

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詳細

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Entity IDParent-ID由来
1R399-bound GPBAR-Gs complexCOMPLEX#1-#50RECOMBINANT
2GPBARCOMPLEX#51RECOMBINANT
3Nanobody-35COMPLEX#41RECOMBINANT
4GsCOMPLEX#1-#31RECOMBINANT
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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm / 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: 4884
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: 2941406
3次元再構成解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 220652 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築PDB-ID: 7CFM

7cfm


Accession code: 7CFM / Source name: PDB / タイプ: experimental model
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0048181
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.72711107
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d10.3454881
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0461242
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0051431

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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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