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- PDB-8u54: The mTORC1 cholesterol sensor LYCHOS (GPR155) -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8u54
タイトルThe mTORC1 cholesterol sensor LYCHOS (GPR155)
要素Integral membrane protein GPR155
キーワードMEMBRANE PROTEIN / PIN-FORMED / GPCR / Cholesterol / auxin / transporter / cell-growth / mTORC1 / cancer
機能・相同性
機能・相同性情報


cellular response to cholesterol / cholesterol binding / negative regulation of BMP signaling pathway / positive regulation of TORC1 signaling / cellular response to amino acid starvation / transmembrane transport / cognition / intracellular signal transduction / lysosomal membrane / extracellular exosome
類似検索 - 分子機能
Integral membrane protein GPR155, DEP domain / Membrane transport protein / Membrane transport protein / : / Domain found in Dishevelled, Egl-10, and Pleckstrin (DEP) / DEP domain profile. / Domain found in Dishevelled, Egl-10, and Pleckstrin / DEP domain / Winged helix DNA-binding domain superfamily / Winged helix-like DNA-binding domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
Lysosomal cholesterol signaling protein
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: 2.65 Å
データ登録者Bayly-Jones, C. / Lupton, C.J. / Ellisdon, A.M.
資金援助 オーストラリア, 米国, 3件
組織認可番号国
Australian Research Council (ARC)DE240100992 オーストラリア
Other governmentMCRF21036 オーストラリア
Department of Defense (DOD, United States)W81XWH-19-1-0182 米国
引用
ジャーナル: Nature / 年: 2024
タイトル: LYCHOS is a human hybrid of a plant-like PIN transporter and a GPCR.
著者: Charles Bayly-Jones / Christopher J Lupton / Alastair C Keen / Shuqi Dong / Chantel Mastos / Wentong Luo / Chunyi Qian / Gareth D Jones / Hari Venugopal / Yong-Gang Chang / Ronald J Clarke / ...著者: Charles Bayly-Jones / Christopher J Lupton / Alastair C Keen / Shuqi Dong / Chantel Mastos / Wentong Luo / Chunyi Qian / Gareth D Jones / Hari Venugopal / Yong-Gang Chang / Ronald J Clarke / Michelle L Halls / Andrew M Ellisdon /
要旨: Lysosomes have crucial roles in regulating eukaryotic metabolism and cell growth by acting as signalling platforms to sense and respond to changes in nutrient and energy availability. LYCHOS (GPR155) ...Lysosomes have crucial roles in regulating eukaryotic metabolism and cell growth by acting as signalling platforms to sense and respond to changes in nutrient and energy availability. LYCHOS (GPR155) is a lysosomal transmembrane protein that functions as a cholesterol sensor, facilitating the cholesterol-dependent activation of the master protein kinase mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1). However, the structural basis of LYCHOS assembly and activity remains unclear. Here we determine several high-resolution cryo-electron microscopy structures of human LYCHOS, revealing a homodimeric transmembrane assembly of a transporter-like domain fused to a G-protein-coupled receptor (GPCR) domain. The class B2-like GPCR domain is captured in the apo state and packs against the surface of the transporter-like domain, providing an unusual example of a GPCR as a domain in a larger transmembrane assembly. Cholesterol sensing is mediated by a conserved cholesterol-binding motif, positioned between the GPCR and transporter domains. We reveal that the LYCHOS transporter-like domain is an orthologue of the plant PIN-FORMED (PIN) auxin transporter family, and has greater structural similarity to plant auxin transporters than to known human transporters. Activity assays support a model in which the LYCHOS transporter and GPCR domains coordinate to sense cholesterol and regulate mTORC1 activation.
#1: ジャーナル: Science / 年: 2022
タイトル: Lysosomal GPCR-like protein LYCHOS signals cholesterol sufficiency to mTORC1.
著者: Hijai R Shin / Y Rose Citron / Lei Wang / Laura Tribouillard / Claire S Goul / Robin Stipp / Yusuke Sugasawa / Aakriti Jain / Nolwenn Samson / Chun-Yan Lim / Oliver B Davis / David Castaneda- ...著者: Hijai R Shin / Y Rose Citron / Lei Wang / Laura Tribouillard / Claire S Goul / Robin Stipp / Yusuke Sugasawa / Aakriti Jain / Nolwenn Samson / Chun-Yan Lim / Oliver B Davis / David Castaneda-Carpio / Mingxing Qian / Daniel K Nomura / Rushika M Perera / Eunyong Park / Douglas F Covey / Mathieu Laplante / Alex S Evers / Roberto Zoncu /
要旨: Lysosomes coordinate cellular metabolism and growth upon sensing of essential nutrients, including cholesterol. Through bioinformatic analysis of lysosomal proteomes, we identified lysosomal ...Lysosomes coordinate cellular metabolism and growth upon sensing of essential nutrients, including cholesterol. Through bioinformatic analysis of lysosomal proteomes, we identified lysosomal cholesterol signaling (LYCHOS, previously annotated as G protein-coupled receptor 155), a multidomain transmembrane protein that enables cholesterol-dependent activation of the master growth regulator, the protein kinase mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1). Cholesterol bound to the amino-terminal permease-like region of LYCHOS, and mutating this site impaired mTORC1 activation. At high cholesterol concentrations, LYCHOS bound to the GATOR1 complex, a guanosine triphosphatase (GTPase)-activating protein for the Rag GTPases, through a conserved cytoplasm-facing loop. By sequestering GATOR1, LYCHOS promotes cholesterol- and Rag-dependent recruitment of mTORC1 to lysosomes. Thus, LYCHOS functions in a lysosomal pathway for cholesterol sensing and couples cholesterol concentrations to mTORC1-dependent anabolic signaling.
履歴
登録2023年9月12日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02024年9月18日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年10月23日Group: Data collection / Database references / Structure summary
カテゴリ: citation / citation_author ...citation / citation_author / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification
改定 1.22024年11月13日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation_author.identifier_ORCID / _em_admin.last_update
改定 1.32024年11月20日Group: Data collection / カテゴリ: em_admin / Item: _em_admin.last_update

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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: Integral membrane protein GPR155
B: Integral membrane protein GPR155
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)198,9964
ポリマ－198,5542
非ポリマー4422
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, not applicable
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 Integral membrane protein GPR155


分子量: 99276.891 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: GPR155 / 細胞株 (発現宿主): HEK293 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: Q7Z3F1
#2: 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 / N-アセチル-β-D-グルコサミン


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N
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: Homodimeric complex of LYCHOS (GPR155) / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.198 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト) / 細胞: HEK293 / プラスミド: pcDNA3.1
緩衝液pH: 7.4
試料濃度: 2 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: 277.15 K

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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）: 105000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 500 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: ZEMLIN TABLEAU
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)
実像数: 6863

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1Topaz粒子像選択
2EPU2.12.1.2782画像取得
4cryoSPARC4.1.1CTF補正
7ISOLDE1.1.0モデルフィッティング
8Coot0.9.2モデルフィッティング
10PHENIX1.20.1モデル精密化
11cryoSPARC4.1.1初期オイラー角割当
12cryoSPARC4.1.1最終オイラー角割当
13cryoSPARC4.1.1分類
14cryoSPARC4.1.1３次元再構成
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: 2892753
対称性点対称性: C2 (2回回転対称)
3次元再構成解像度: 2.65 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 85794 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / クラス平均像の数: 1 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: FLEXIBLE FIT / 空間: REAL
原子モデル構築Accession code: Q7Z3F1
詳細: A dimeric assembly was predicted with AlphaFold and then rigid body fit into the map. Subsequent refinements were performed in ISOLDE.
Source name: AlphaFold / タイプ: in silico model
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.00511196
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.7915196
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d12.3763982
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0531808
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0061854

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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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