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- PDB-7y12: Cryo-EM structure of MrgD-Gi complex with beta-alanine -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7y12
タイトルCryo-EM structure of MrgD-Gi complex with beta-alanine
要素
  • (Guanine nucleotide-binding protein ...) x 3
  • Soluble cytochrome b562,Mas-related G-protein coupled receptor member D
  • scFV16
キーワードSIGNALING PROTEIN / GPCR / Complex
機能・相同性
機能・相同性情報


Activation of the phototransduction cascade / Olfactory Signaling Pathway / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / G beta:gamma signalling through PLC beta / Presynaptic function of Kainate receptors / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / G alpha (z) signalling events / Glucagon-type ligand receptors / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / G beta:gamma signalling through CDC42 ...Activation of the phototransduction cascade / Olfactory Signaling Pathway / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / G beta:gamma signalling through PLC beta / Presynaptic function of Kainate receptors / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / G alpha (z) signalling events / Glucagon-type ligand receptors / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / G beta:gamma signalling through CDC42 / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / G beta:gamma signalling through BTK / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / Thromboxane signalling through TP receptor / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / G-protein activation / Ca2+ pathway / G alpha (s) signalling events / G alpha (q) signalling events / Extra-nuclear estrogen signaling / G alpha (12/13) signalling events / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / GPER1 signaling / G alpha (i) signalling events / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / phototransduction, visible light / alkylglycerophosphoethanolamine phosphodiesterase activity / photoreceptor outer segment membrane / spectrin binding / photoreceptor outer segment / T cell migration / D2 dopamine receptor binding / Adenylate cyclase inhibitory pathway / positive regulation of protein localization to cell cortex / regulation of cAMP-mediated signaling / G protein-coupled serotonin receptor binding / cellular response to forskolin / regulation of mitotic spindle organization / cardiac muscle cell apoptotic process / photoreceptor inner segment / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / Regulation of insulin secretion / G protein-coupled receptor binding / G protein-coupled receptor activity / electron transport chain / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / response to peptide hormone / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / G alpha (z) signalling events / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / sensory perception of taste / GPER1 signaling / GDP binding / G-protein beta-subunit binding / heterotrimeric G-protein complex / signaling receptor complex adaptor activity / GTPase binding / myelin sheath / retina development in camera-type eye / cell cortex / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / positive regulation of cytosolic calcium ion concentration / cellular response to hypoxia / midbody / cell body / 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 / cell population proliferation / Extra-nuclear estrogen signaling / periplasmic space / electron transfer activity / iron ion binding / G protein-coupled receptor signaling pathway / lysosomal membrane / cell division / GTPase activity / centrosome / dendrite / heme binding / synapse / protein-containing complex binding / GTP binding / nucleolus / magnesium ion binding / extracellular space / extracellular exosome / nucleoplasm / plasma membrane / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Mas-related G protein-coupled receptor D / Mas-related G protein-coupled receptor family / Cytochrome b562 / Cytochrome b562 / Cytochrome c/b562 / G-protein alpha subunit, group I / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G protein alpha subunit, helical insertion / G-protein alpha subunit / G-alpha domain profile. ...Mas-related G protein-coupled receptor D / Mas-related G protein-coupled receptor family / Cytochrome b562 / Cytochrome b562 / Cytochrome c/b562 / G-protein alpha subunit, group I / 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
BETA-ALANINE / PALMITIC ACID / Soluble cytochrome b562 / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1 / Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1 / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2 / Mas-related G-protein coupled receptor member D
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
Mus musculus (ハツカネズミ)
Escherichia coli (大腸菌)
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: 3.1 Å
データ登録者Suzuki, S. / Iida, M. / Kawamoto, A. / Oshima, A.
資金援助 日本, 2件
組織認可番号国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)JP19H03165 日本
Japan Agency for Medical Research and Development (AMED)JP21am0101074 日本
引用ジャーナル: Commun Biol / 年: 2022
タイトル: Structural insight into the activation mechanism of MrgD with heterotrimeric Gi-protein revealed by cryo-EM.
著者: Shota Suzuki / Momoko Iida / Yoko Hiroaki / Kotaro Tanaka / Akihiro Kawamoto / Takayuki Kato / Atsunori Oshima /
要旨: MrgD, a member of the Mas-related G protein-coupled receptor (MRGPR) family, has high basal activity for Gi activation. It recognizes endogenous ligands, such as β-alanine, and is involved in pain ...MrgD, a member of the Mas-related G protein-coupled receptor (MRGPR) family, has high basal activity for Gi activation. It recognizes endogenous ligands, such as β-alanine, and is involved in pain and itch signaling. The lack of a high-resolution structure for MrgD hinders our understanding of whether its activation is ligand-dependent or constitutive. Here, we report two cryo-EM structures of the MrgD-Gi complex in the β-alanine-bound and apo states at 3.1 Å and 2.8 Å resolution, respectively. These structures show that β-alanine is bound to a shallow pocket at the extracellular domains. The extracellular half of the sixth transmembrane helix undergoes a significant movement and is tightly packed into the third transmembrane helix through hydrophobic residues, creating the active form. Our structures demonstrate a structural basis for the characteristic ligand recognition of MrgD. These findings provide a framework to guide drug designs targeting the MrgD receptor.
履歴
登録2022年6月6日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02022年7月20日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年2月15日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.22024年10月16日Group: Data collection / Structure summary
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _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(i) subunit alpha-1
B: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
C: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
R: Soluble cytochrome b562,Mas-related G-protein coupled receptor member D
S: scFV16
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)170,5079
ポリマ－169,6495
非ポリマー8584
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 ABC

#1: タンパク質 Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1 / Adenylate cyclase-inhibiting G alpha protein


分子量: 40446.047 Da / 分子数: 1 / 変異: G203A, T219A, P288Q, A326S / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: GNAI1
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P63096
#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: 39461.070 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Mus musculus (ハツカネズミ) / 遺伝子: Gnb1
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P62874
#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: 7861.143 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Mus musculus (ハツカネズミ) / 遺伝子: Gng2
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P63213

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タンパク質 / 抗体 , 2種, 2分子 RS

#4: タンパク質 Soluble cytochrome b562,Mas-related G-protein coupled receptor member D / Cytochrome b-562 / Beta-alanine receptor / G-protein coupled receptor TGR7


分子量: 50141.285 Da / 分子数: 1
Fragment: Chimera protein of Cytochrome b-562 (UNP residues 23-127) and MrgD (UNP residues 5-321)
変異: M29W, H124I / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌), (組換発現) Homo sapiens (ヒト)
遺伝子: cybC, MRGPRD, MRGD
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P0ABE7, UniProt: Q8TDS7
#5: 抗体 scFV16


分子量: 31739.434 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: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)

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非ポリマー , 2種, 4分子

#6: 化合物 ChemComp-BAL / BETA-ALANINE / β-アラニン


タイプ: peptide-like / 分子量: 89.093 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C3H7NO2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#7: 化合物 ChemComp-PLM / PALMITIC ACID / パルミチン酸


分子量: 256.424 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 合成 / 式: C16H32O2

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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
1beta-alanine bound MrgD-Gi complex with the scFv16COMPLEX#1-#50RECOMBINANT
2G(i) subunit alpha-1,Mas-related G-protein coupled receptor member DCOMPLEX#1, #41RECOMBINANT
3subunit beta-1,subunit gamma-2COMPLEX#2-#31RECOMBINANT
4scFV16COMPLEX#51RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
21Homo sapiens (ヒト)9606
32Mus musculus (ハツカネズミ)10090
43synthetic construct (人工物)32630
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
21Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)7108
32Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)7108
43Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)7108
緩衝液pH: 7.4
試料濃度: 10 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: 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 K / 詳細: blot time 3 seconds blot force 5

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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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 1900 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 700 nm / Cs: 0.01 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: 60 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
電子光学装置球面収差補正装置: The Microscope implicated Cs corrector.

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.20.1_4487: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
4CTFFINDCTF補正
7UCSF Chimeraモデルフィッティング
8UCSF ChimeraXモデルフィッティング
10PHENIXモデル精密化
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: 3.1 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 97282 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0038683
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.5111767
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d4.9261238
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.041359
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0031469

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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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