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- PDB-8jrv: Cryo-EM structure of the glucagon receptor bound to glucagon and ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8jrv
タイトルCryo-EM structure of the glucagon receptor bound to glucagon and beta-arrestin 1
要素
  • Beta-arrestin 1 and single-chain fragment variable 30 (scFv30)
  • Glucagon
  • HA signal peptide,HPC4 purification tag,Glucagon receptor,C-terminal tail of Vasopressin V2 receptor
  • Nanobody 32
キーワードMEMBRANE PROTEIN / Complex structure / glucagon receptor / beta-arrestin 1 / glucagon
機能・相同性
機能・相同性情報


activated protein C (thrombin-activated peptidase) / positive regulation of establishment of endothelial barrier / negative regulation of coagulation / glucagon receptor binding / renal water retention / Defective AVP does not bind AVPR2 and causes neurohypophyseal diabetes insipidus (NDI) / regulation of systemic arterial blood pressure by vasopressin / Vasopressin-like receptors / vasopressin receptor activity / regulation of glycogen metabolic process ...activated protein C (thrombin-activated peptidase) / positive regulation of establishment of endothelial barrier / negative regulation of coagulation / glucagon receptor binding / renal water retention / Defective AVP does not bind AVPR2 and causes neurohypophyseal diabetes insipidus (NDI) / regulation of systemic arterial blood pressure by vasopressin / Vasopressin-like receptors / vasopressin receptor activity / regulation of glycogen metabolic process / renal water absorption / glucagon receptor activity / : / hemostasis / telencephalon development / feeding behavior / negative regulation of execution phase of apoptosis / response to starvation / positive regulation of calcium ion import / regulation of insulin secretion / positive regulation of systemic arterial blood pressure / peptide hormone binding / positive regulation of intracellular signal transduction / negative regulation of blood coagulation / Synthesis, secretion, and deacylation of Ghrelin / positive regulation of vasoconstriction / Transport of gamma-carboxylated protein precursors from the endoplasmic reticulum to the Golgi apparatus / endocytic vesicle / : / Gamma-carboxylation of protein precursors / Removal of aminoterminal propeptides from gamma-carboxylated proteins / activation of adenylate cyclase activity / cellular response to hormone stimulus / : / response to nutrient / response to cytokine / cellular response to glucagon stimulus / guanyl-nucleotide exchange factor activity / positive regulation of gluconeogenesis / viral budding from plasma membrane / cellular response to starvation / positive regulation of insulin secretion involved in cellular response to glucose stimulus / response to activity / Cell surface interactions at the vascular wall / gluconeogenesis / Post-translational protein phosphorylation / generation of precursor metabolites and energy / clathrin-coated endocytic vesicle membrane / hormone activity / Golgi lumen / negative regulation of inflammatory response / regulation of blood pressure / Regulation of Insulin-like Growth Factor (IGF) transport and uptake by Insulin-like Growth Factor Binding Proteins (IGFBPs) / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / blood coagulation / positive regulation of insulin secretion / Glucagon signaling in metabolic regulation / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / Glucagon-type ligand receptors / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / Cargo recognition for clathrin-mediated endocytosis / glucose homeostasis / Clathrin-mediated endocytosis / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / secretory granule lumen / clathrin-dependent endocytosis of virus by host cell / G alpha (s) signalling events / G alpha (q) signalling events / positive regulation of ERK1 and ERK2 cascade / cell surface receptor signaling pathway / endosome / host cell surface receptor binding / endoplasmic reticulum lumen / G protein-coupled receptor signaling pathway / receptor ligand activity / signaling receptor binding / serine-type endopeptidase activity / fusion of virus membrane with host plasma membrane / negative regulation of cell population proliferation / fusion of virus membrane with host endosome membrane / viral envelope / calcium ion binding / positive regulation of cell population proliferation / positive regulation of gene expression / negative regulation of apoptotic process / virion attachment to host cell / host cell plasma membrane / perinuclear region of cytoplasm / virion membrane / Golgi apparatus / endoplasmic reticulum / proteolysis / : / extracellular region / membrane / identical protein binding / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Immunoglobulin-like - #840 / GPCR, family 2, glucagon receptor / Immunoglobulin-like - #640 / Glucagon / Vasopressin V2 receptor / Vasopressin receptor / Glucagon/GIP/secretin/VIP / Peptide hormone / Glucagon / GIP / secretin / VIP family signature. / Glucagon like hormones ...Immunoglobulin-like - #840 / GPCR, family 2, glucagon receptor / Immunoglobulin-like - #640 / Glucagon / Vasopressin V2 receptor / Vasopressin receptor / Glucagon/GIP/secretin/VIP / Peptide hormone / Glucagon / GIP / secretin / VIP family signature. / Glucagon like hormones / GPCR, family 2, glucagon-like peptide-1/glucagon receptor / Peptidase S1A, coagulation factor VII/IX/X/C/Z / : / Coagulation factor-like, Gla domain superfamily / G-protein coupled receptors family 2 signature 1. / : / GPCR, family 2, extracellular hormone receptor domain / G-protein coupled receptors family 2 profile 1. / Domain present in hormone receptors / Hormone receptor domain / GPCR family 2, extracellular hormone receptor domain superfamily / G-protein coupled receptors family 2 signature 2. / GPCR, family 2, secretin-like, conserved site / GPCR, family 2, secretin-like / 7 transmembrane receptor (Secretin family) / Coagulation Factor Xa inhibitory site / GPCR, family 2-like / G-protein coupled receptors family 2 profile 2. / EGF-type aspartate/asparagine hydroxylation site / EGF-like calcium-binding, conserved site / Calcium-binding EGF-like domain signature. / Aspartic acid and asparagine hydroxylation site. / EGF-like calcium-binding domain / Calcium-binding EGF-like domain / Vitamin K-dependent carboxylation/gamma-carboxyglutamic (GLA) domain / Gamma-carboxyglutamic acid-rich (GLA) domain / Gamma-carboxyglutamic acid-rich (GLA) domain superfamily / Vitamin K-dependent carboxylation domain. / Gla domain profile. / Domain containing Gla (gamma-carboxyglutamate) residues. / Haemagglutinin, influenzavirus A / Haemagglutinin, HA1 chain, alpha/beta domain superfamily / Haemagglutinin / Haemagglutinin, influenzavirus A/B / Viral capsid/haemagglutinin protein / Epidermal growth factor-like domain. / EGF-like domain profile. / EGF-like domain signature 1. / EGF-like domain signature 2. / EGF-like domain / Serine proteases, trypsin family, histidine active site / Serine proteases, trypsin family, serine active site / Serine proteases, trypsin family, histidine active site. / Serine proteases, trypsin family, serine active site. / Peptidase S1A, chymotrypsin family / Serine proteases, trypsin domain profile. / Trypsin-like serine protease / Serine proteases, trypsin domain / Trypsin / G-protein coupled receptors family 1 signature. / 7 transmembrane receptor (rhodopsin family) / G protein-coupled receptor, rhodopsin-like / GPCR, rhodopsin-like, 7TM / G-protein coupled receptors family 1 profile. / Immunoglobulins / Peptidase S1, PA clan, chymotrypsin-like fold / Peptidase S1, PA clan / Immunoglobulin-like / Sandwich / Mainly Beta
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-PIO / Pro-glucagon / Hemagglutinin / Vitamin K-dependent protein C / Vasopressin V2 receptor / Glucagon receptor
類似検索 - 構成要素
生物種Influenza A virus (A型インフルエンザウイルス)
Homo sapiens (ヒト)
Escherichia phage EcSzw-2 (ファージ)
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Chen, K. / Zhang, C. / 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: Nature / 年: 2023
タイトル: Tail engagement of arrestin at the glucagon receptor.
著者: Kun Chen / Chenhui Zhang / Shuling Lin / Xinyu Yan / Heng Cai / Cuiying Yi / Limin Ma / Xiaojing Chu / Yuchen Liu / Ya Zhu / Shuo Han / Qiang Zhao / Beili Wu /
要旨: Arrestins have pivotal roles in regulating G protein-coupled receptor (GPCR) signalling by desensitizing G protein activation and mediating receptor internalization. It has been proposed that the ...Arrestins have pivotal roles in regulating G protein-coupled receptor (GPCR) signalling by desensitizing G protein activation and mediating receptor internalization. It has been proposed that the arrestin binds to the receptor in two different conformations, 'tail' and 'core', which were suggested to govern distinct processes of receptor signalling and trafficking. However, little structural information is available for the tail engagement of the arrestins. Here we report two structures of the glucagon receptor (GCGR) bound to β-arrestin 1 (βarr1) in glucagon-bound and ligand-free states. These structures reveal a receptor tail-engaged binding mode of βarr1 with many unique features, to our knowledge, not previously observed. Helix VIII, instead of the receptor core, has a major role in accommodating βarr1 by forming extensive interactions with the central crest of βarr1. The tail-binding pose is further defined by a close proximity between the βarr1 C-edge and the receptor helical bundle, and stabilized by a phosphoinositide derivative that bridges βarr1 with helices I and VIII of GCGR. Lacking any contact with the arrestin, the receptor core is in an inactive state and loosely binds to glucagon. Further functional studies suggest that the tail conformation of GCGR-βarr governs βarr recruitment at the plasma membrane and endocytosis of GCGR, and provides a molecular basis for the receptor forming a super-complex simultaneously with G protein and βarr to promote sustained signalling within endosomes. These findings extend our knowledge about the arrestin-mediated modulation of GPCR functionalities.
履歴
登録2023年6月17日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBC
改定 1.02023年8月16日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02023年8月16日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
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改定 1.02023年8月16日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年8月23日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title
改定 1.22023年9月6日Group: Database references / カテゴリ: citation
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last
改定 1.32023年9月13日Group: Database references / カテゴリ: citation_author / Item: _citation_author.identifier_ORCID
改定 1.42024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
改定 1.52025年7月16日Group: Data collection / カテゴリ: em_admin / em_software / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name
改定 1.12025年7月16日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Data processing / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: em_admin / em_software / Data content type: EM metadata / EM metadata / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name

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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
R: HA signal peptide,HPC4 purification tag,Glucagon receptor,C-terminal tail of Vasopressin V2 receptor
G: Glucagon
A: Beta-arrestin 1 and single-chain fragment variable 30 (scFv30)
H: Beta-arrestin 1 and single-chain fragment variable 30 (scFv30)
L: Beta-arrestin 1 and single-chain fragment variable 30 (scFv30)
B: Nanobody 32
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)279,7857
ポリマ－279,0396
非ポリマー7471
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: not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

#1: タンパク質 HA signal peptide,HPC4 purification tag,Glucagon receptor,C-terminal tail of Vasopressin V2 receptor / GL-R / V2R / AVPR V2 / Antidiuretic hormone receptor / Renal-type arginine vasopressin receptor


分子量: 54163.012 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Influenza A virus (strain A/Victoria/3/1975 H3N2) (A型インフルエンザウイルス), (組換発現) Homo sapiens (ヒト)
遺伝子: HA, PROC, GCGR, AVPR2, ADHR, DIR, DIR3, V2R
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P03435, UniProt: P04070, UniProt: P47871, UniProt: P30518
#2: タンパク質・ペプチド Glucagon


分子量: 3486.781 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P01275
#3: 抗体 Beta-arrestin 1 and single-chain fragment variable 30 (scFv30)


分子量: 69173.891 Da / 分子数: 3 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト)
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
#4: 抗体 Nanobody 32


分子量: 13867.408 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia phage EcSzw-2 (ファージ)
発現宿主: Escherichia coli BL21 (大腸菌)
#5: 化合物 ChemComp-PIO / [(2R)-2-octanoyloxy-3-[oxidanyl-[(1R,2R,3S,4R,5R,6S)-2,3,6-tris(oxidanyl)-4,5-diphosphonooxy-cyclohexyl]oxy-phosphoryl]oxy-propyl] octanoate / dioctanoyl l-alpha-phosphatidyl-d-myo-inositol 4,5-diphosphate


分子量: 746.566 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C25H49O19P3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
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: The glucagon receptor bound to glucagon and beta-arrestin 1
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#4 / 由来: MULTIPLE SOURCES
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
緩衝液pH: 7.5
試料濃度: 6 mg/ml / 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

EMソフトウェア名称: PHENIX / カテゴリ: モデル精密化
CTF補正タイプ: NONE
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: 300738 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0037879
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.69710770
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d13.692650
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0411261
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0041356

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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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