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- PDB-8jd2: Cryo-EM structure of G protein-free mGlu2-mGlu3 heterodimer in Ac... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8jd2
タイトルCryo-EM structure of G protein-free mGlu2-mGlu3 heterodimer in Acc state
要素
  • Metabotropic glutamate receptor 2,Peptidyl-prolyl cis-trans isomerase FKBP1A
  • Metabotropic glutamate receptor 3,Serine/threonine-protein kinase mTOR
キーワードMEMBRANE PROTEIN / Complex structure / mGlu2-3 heterodimer
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of cellular component organization / regulation of response to drug / group II metabotropic glutamate receptor activity / regulation of cellular response to stress / macrolide binding / activin receptor binding / TORC1 complex / regulation of skeletal muscle contraction by regulation of release of sequestered calcium ion / intracellular glutamate homeostasis / transforming growth factor beta receptor binding ...regulation of cellular component organization / regulation of response to drug / group II metabotropic glutamate receptor activity / regulation of cellular response to stress / macrolide binding / activin receptor binding / TORC1 complex / regulation of skeletal muscle contraction by regulation of release of sequestered calcium ion / intracellular glutamate homeostasis / transforming growth factor beta receptor binding / cytoplasmic side of membrane / behavioral response to nicotine / regulation of protein metabolic process / TGFBR1 LBD Mutants in Cancer / type I transforming growth factor beta receptor binding / negative regulation of adenylate cyclase activity / negative regulation of activin receptor signaling pathway / G protein-coupled glutamate receptor signaling pathway / heart trabecula formation / I-SMAD binding / Class C/3 (Metabotropic glutamate/pheromone receptors) / glutamate receptor activity / glutamate secretion / long-term synaptic depression / regulation of amyloid precursor protein catabolic process / signaling receptor inhibitor activity / terminal cisterna / ryanodine receptor complex / regulation of glutamate secretion / 'de novo' protein folding / astrocyte projection / ventricular cardiac muscle tissue morphogenesis / FK506 binding / cellular response to stress / regulation of dopamine secretion / TGF-beta receptor signaling activates SMADs / mTORC1-mediated signalling / regulation of ryanodine-sensitive calcium-release channel activity / Calcineurin activates NFAT / regulation of immune response / postsynaptic modulation of chemical synaptic transmission / heart morphogenesis / regulation of synaptic transmission, glutamatergic / supramolecular fiber organization / presynaptic modulation of chemical synaptic transmission / sarcoplasmic reticulum membrane / negative regulation of autophagy / T cell activation / protein maturation / sarcoplasmic reticulum / TGF-beta receptor signaling in EMT (epithelial to mesenchymal transition) / response to cocaine / calcium channel regulator activity / peptidylprolyl isomerase / peptidyl-prolyl cis-trans isomerase activity / negative regulation of transforming growth factor beta receptor signaling pathway / G protein-coupled receptor activity / Z disc / SARS-CoV-1 activates/modulates innate immune responses / protein folding / regulation of protein localization / presynaptic membrane / protein refolding / scaffold protein binding / G alpha (i) signalling events / chemical synaptic transmission / gene expression / dendritic spine / amyloid fibril formation / Potential therapeutics for SARS / transmembrane transporter binding / postsynaptic membrane / positive regulation of canonical NF-kappaB signal transduction / non-specific serine/threonine protein kinase / positive regulation of phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B signal transduction / postsynaptic density / axon / protein serine/threonine kinase activity / dendrite / protein-containing complex binding / glutamatergic synapse / ATP binding / membrane / plasma membrane / cytoplasm / cytosol
類似検索 - 分子機能
GPCR, family 3, metabotropic glutamate receptor 3 / GPCR, family 3, metabotropic glutamate receptor 2 / Domain of unknown function DUF3385, target of rapamycin protein / Serine/threonine-protein kinase mTOR domain / Domain of unknown function / FKBP12-rapamycin binding domain / Serine/threonine-protein kinase TOR / FKBP12-rapamycin binding domain superfamily / FKBP12-rapamycin binding domain / Rapamycin binding domain ...GPCR, family 3, metabotropic glutamate receptor 3 / GPCR, family 3, metabotropic glutamate receptor 2 / Domain of unknown function DUF3385, target of rapamycin protein / Serine/threonine-protein kinase mTOR domain / Domain of unknown function / FKBP12-rapamycin binding domain / Serine/threonine-protein kinase TOR / FKBP12-rapamycin binding domain superfamily / FKBP12-rapamycin binding domain / Rapamycin binding domain / Serine/threonine-protein kinase ATR-like, HEAT repeats / GPCR, family 3, metabotropic glutamate receptor / : / G-protein coupled receptors family 3 signature 1. / G-protein coupled receptors family 3 signature 3. / G-protein coupled receptors family 3 signature 2. / GPCR, family 3, nine cysteines domain / GPCR, family 3, nine cysteines domain superfamily / Nine Cysteines Domain of family 3 GPCR / GPCR, family 3, conserved site / GPCR, family 3 / : / FATC domain / PIK-related kinase, FAT / FAT domain / G-protein coupled receptors family 3 profile. / GPCR family 3, C-terminal / 7 transmembrane sweet-taste receptor of 3 GCPR / FATC / FATC domain / PIK-related kinase / FAT domain profile. / FATC domain profile. / : / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinases signature 1. / Phosphatidylinositol 3/4-kinase, conserved site / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinases signature 2. / FKBP-type peptidyl-prolyl cis-trans isomerase / FKBP-type peptidyl-prolyl cis-trans isomerase domain / FKBP-type peptidyl-prolyl cis-trans isomerase domain profile. / Phosphatidylinositol 3-/4-kinase, catalytic domain superfamily / Phosphoinositide 3-kinase, catalytic domain / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinase / Phosphatidylinositol 3- and 4-kinases catalytic domain profile. / Phosphatidylinositol 3-/4-kinase, catalytic domain / Peptidyl-prolyl cis-trans isomerase domain superfamily / Receptor, ligand binding region / Receptor family ligand binding region / Periplasmic binding protein-like I / Armadillo-like helical / Tetratricopeptide-like helical domain superfamily / Armadillo-type fold / Protein kinase-like domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
GLUTAMIC ACID / Serine/threonine-protein kinase mTOR / Peptidyl-prolyl cis-trans isomerase FKBP1A / Metabotropic glutamate receptor 2 / Metabotropic glutamate receptor 3
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
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: 2.8 Å
データ登録者Wang, X. / Wang, M. / Xu, T. / Feng, Y. / Han, S. / Lin, S. / Zhao, Q. / Wu, B.
資金援助 中国, 2件
組織認可番号国
National Science Foundation (NSF, China)31825010 中国
National Science Foundation (NSF, China)82121005 中国
引用ジャーナル: Cell Res / 年: 2023
タイトル: Structural insights into dimerization and activation of the mGlu2-mGlu3 and mGlu2-mGlu4 heterodimers.
著者: Xinwei Wang / Mu Wang / Tuo Xu / Ye Feng / Qiang Shao / Shuo Han / Xiaojing Chu / Yechun Xu / Shuling Lin / Qiang Zhao / Beili Wu /
要旨: Heterodimerization of the metabotropic glutamate receptors (mGlus) has shown importance in the functional modulation of the receptors and offers potential drug targets for treating central nervous ...Heterodimerization of the metabotropic glutamate receptors (mGlus) has shown importance in the functional modulation of the receptors and offers potential drug targets for treating central nervous system diseases. However, due to a lack of molecular details of the mGlu heterodimers, understanding of the mechanisms underlying mGlu heterodimerization and activation is limited. Here we report twelve cryo-electron microscopy (cryo-EM) structures of the mGlu2-mGlu3 and mGlu2-mGlu4 heterodimers in different conformational states, including inactive, intermediate inactive, intermediate active and fully active conformations. These structures provide a full picture of conformational rearrangement of mGlu2-mGlu3 upon activation. The Venus flytrap domains undergo a sequential conformational change, while the transmembrane domains exhibit a substantial rearrangement from an inactive, symmetric dimer with diverse dimerization patterns to an active, asymmetric dimer in a conserved dimerization mode. Combined with functional data, these structures reveal that stability of the inactive conformations of the subunits and the subunit-G protein interaction pattern are determinants of asymmetric signal transduction of the heterodimers. Furthermore, a novel binding site for two mGlu4 positive allosteric modulators was observed in the asymmetric dimer interfaces of the mGlu2-mGlu4 heterodimer and mGlu4 homodimer, and may serve as a drug recognition site. These findings greatly extend our knowledge about signal transduction of the mGlus.
履歴
登録2023年5月12日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBC
改定 1.02023年6月21日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年10月18日Group: Data collection / Database references
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / 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20日Group: Data collection / Structure summary
カテゴリ: 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
2: Metabotropic glutamate receptor 2,Peptidyl-prolyl cis-trans isomerase FKBP1A
3: Metabotropic glutamate receptor 3,Serine/threonine-protein kinase mTOR
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)222,8496
ポリマ－222,1122
非ポリマー7374
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551

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要素

#1: タンパク質 Metabotropic glutamate receptor 2,Peptidyl-prolyl cis-trans isomerase FKBP1A / mGluR2 / PPIase FKBP1A / 12 kDa FK506-binding protein / 12 kDa FKBP / FKBP-12 / Calstabin-1 / FK506- ...mGluR2 / PPIase FKBP1A / 12 kDa FK506-binding protein / 12 kDa FKBP / FKBP-12 / Calstabin-1 / FK506-binding protein 1A / FKBP-1A / Immunophilin FKBP12 / Rotamase


分子量: 109398.914 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: GRM2, GPRC1B, MGLUR2, FKBP1A, FKBP1, FKBP12 / 発現宿主: mammal environmental sample (環境試料)
参照: UniProt: Q14416, UniProt: P62942, peptidylprolyl isomerase
#2: タンパク質 Metabotropic glutamate receptor 3,Serine/threonine-protein kinase mTOR / mGluR3


分子量: 112712.961 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: GRM3, GPRC1C, MGLUR3, MTOR / 発現宿主: mammal environmental sample (環境試料)
参照: UniProt: Q14832, UniProt: A0A8V8TRG9, non-specific serine/threonine protein kinase
#3: 化合物 ChemComp-GLU / GLUTAMIC ACID


タイプ: L-peptide linking / 分子量: 147.129 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C5H9NO4 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#4: 糖 ChemComp-NAG / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose / N-acetyl-beta-D-glucosamine / 2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-D-glucose / 2-acetamido-2-deoxy-glucose / N-ACETYL-D-GLUCOSAMINE


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C8H15NO6
識別子タイププログラム
DGlcpNAcbCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
N-acetyl-b-D-glucopyranosamineCOMMON NAMEGMML 1.0
b-D-GlcpNAcIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
GlcNAcSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
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

構成要素名称: mGlu2-3 heterodimer in presence of glutamate, JNJ-40411813, and CaCl2
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#2 / 由来: MULTIPLE SOURCES
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: mammal environmental sample (環境試料)
緩衝液pH: 7.5
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: 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: SPOT SCAN
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 1500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm
撮影電子線照射量: 70 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)

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解析

CTF補正タイプ: NONE
3次元再構成解像度: 2.8 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 890025 / 対称性のタイプ: POINT
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: 52.93 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.002110942
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.444114937
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.03961742
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0041958
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d15.00673667

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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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  • 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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