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万見
- PDB-8uvu: Structure of the insect gustatory receptor Gr9 from Bombyx mori i... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8uvu
タイトルStructure of the insect gustatory receptor Gr9 from Bombyx mori in complex with D-fructose
要素Gustatory receptor
キーワードTRANSPORT PROTEIN / Gustatory receptor / Ion channel / Sugar-binding / Fructose / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


detection of chemical stimulus involved in sensory perception of sweet taste / ionotropic taste receptor activity / ligand-gated monoatomic cation channel activity / monoatomic cation transmembrane transport / signal transduction / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
7TM chemoreceptor / 7tm Chemosensory receptor
類似検索 - ドメイン・相同性
beta-D-fructopyranose / beta-D-fructofuranose / Gustatory receptor
類似検索 - 構成要素
生物種Bombyx mori (カイコ)
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 Å
データ登録者Gomes, J.V. / Butterwick, J.A.
資金援助1件
組織認可番号国
Other private
引用ジャーナル: Nature / 年: 2024
タイトル: The molecular basis of sugar detection by an insect taste receptor.
著者: João Victor Gomes / Shivinder Singh-Bhagania / Matthew Cenci / Carlos Chacon Cordon / Manjodh Singh / Joel A Butterwick /
要旨: Animals crave sugars because of their energy potential and the pleasurable sensation of tasting sweetness. Yet all sugars are not metabolically equivalent, requiring mechanisms to detect and ...Animals crave sugars because of their energy potential and the pleasurable sensation of tasting sweetness. Yet all sugars are not metabolically equivalent, requiring mechanisms to detect and differentiate between chemically similar sweet substances. Insects use a family of ionotropic gustatory receptors to discriminate sugars, each of which is selectively activated by specific sweet molecules. Here, to gain insight into the molecular basis of sugar selectivity, we determined structures of Gr9, a gustatory receptor from the silkworm Bombyx mori (BmGr9), in the absence and presence of its sole activating ligand, D-fructose. These structures, along with structure-guided mutagenesis and functional assays, illustrate how D-fructose is enveloped by a ligand-binding pocket that precisely matches the overall shape and pattern of chemical groups in D-fructose. However, our computational docking and experimental binding assays revealed that other sugars also bind BmGr9, yet they are unable to activate the receptor. We determined the structure of BmGr9 in complex with one such non-activating sugar, L-sorbose. Although both sugars bind a similar position, only D-fructose is capable of engaging a bridge of two conserved aromatic residues that connects the pocket to the pore helix, inducing a conformational change that allows the ion-conducting pore to open. Thus, chemical specificity does not depend solely on the selectivity of the ligand-binding pocket, but it is an emergent property arising from a combination of receptor-ligand interactions and allosteric coupling. Our results support a model whereby coarse receptor tuning is derived from the size and chemical characteristics of the pocket, whereas fine-tuning of receptor activation is achieved through the selective engagement of an allosteric pathway that regulates ion conduction.
履歴
登録2023年11月4日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02024年3月20日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年5月15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_author.identifier_ORCID / _citation_author.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
A: Gustatory receptor
B: Gustatory receptor
C: Gustatory receptor
D: Gustatory receptor
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)204,15012
ポリマ－202,7084
非ポリマー1,4418
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
非結晶学的対称性 (NCS)NCSドメイン:
IDEns-ID詳細
d_1ens_1chain "A"
d_2ens_1chain "B"
d_3ens_1chain "C"
d_4ens_1chain "D"

NCSドメイン領域:

Ens-ID: ens_1

Dom-IDComponent-IDBeg auth comp-IDBeg label comp-IDEnd auth comp-IDEnd label comp-IDAuth asym-IDLabel asym-IDAuth seq-IDLabel seq-IDBeg label alt-IDEnd label alt-ID
d_11THRTHRARGARGAA14 - 44618 - 450
d_12BDFBDFBDFBDFAE501AA
d_21THRTHRARGARGBB14 - 44618 - 450
d_22BDFBDFBDFBDFBG501AA
d_31THRTHRARGARGCC14 - 44618 - 450
d_32BDFBDFBDFBDFCI501AA
d_41THRTHRARGARGDD14 - 44618 - 450
d_42BDFBDFBDFBDFDK501AA

NCS oper:
IDCodeMatrixベクター
1given(-3.7064203839E-5, -0.999999895652, -0.000455327551221), (0.999999719758, -3.67237246491E-5, -0.00074775320327), (0.00074773640392, -0.000455355138497, 0.999999616771)410.211682914, 0.158337129353, -0.0902845838506
2given(-0.999999602657, -0.000852747975146, 0.000259819376886), (0.00085251920019, -0.99999924997, -0.000879357476842), (0.000260569052322, -0.000879135626428, 0.999999579612)410.199151069, 410.140816631, 0.0831203143335
3given(-0.000910300130539, 0.99999923268, 0.000840233462311), (-0.999999536713, -0.000910036826254, -0.000313699531139), (-0.000312934647038, -0.000840518633766, 0.9999995978)-8.68543919808E-5, 410.343881247, 0.204813898316

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要素

#1: タンパク質
Gustatory receptor


分子量: 50677.070 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Bombyx mori (カイコ) / 遺伝子: Gr9 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: B3GTD7
#2: 糖
ChemComp-BDF / beta-D-fructopyranose / beta-D-fructose / D-fructose / fructose / β-D-フルクトピラノ-ス


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 180.156 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C6H12O6 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
識別子タイププログラム
DFrupbCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
b-D-fructopyranoseCOMMON NAMEGMML 1.0
b-D-FrupIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
FruSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
#3: 糖
ChemComp-FRU / beta-D-fructofuranose / beta-D-fructose / D-fructose / fructose / β-D-フルクトフラノ-ス


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 180.156 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C6H12O6 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
識別子タイププログラム
DFrufbCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
b-D-fructofuranoseCOMMON NAMEGMML 1.0
b-D-FrufIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
FruSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
研究の焦点であるリガンドがあるかY

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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: Homotetramer of Gr9 bound to D-fructose / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1 / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
由来(天然)生物種: Bombyx mori (カイコ)
由来(組換発現)生物種: Homo sapiens (ヒト)
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: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm
撮影電子線照射量: 30 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 307715 / 対称性のタイプ: POINT
精密化交差検証法: NONE
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: 28.09 Å2
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.001812160
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.37516512
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.03262036
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.00331992
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d3.33571672
Refine LS restraints NCS
Ens-IDDom-IDAsym-IDAuth asym-IDRefine-IDタイプRms dev position (Å)
ens_1d_2AAELECTRON MICROSCOPYNCS constraints5.90277812787E-11
ens_1d_3AAELECTRON MICROSCOPYNCS constraints6.99301098394E-13
ens_1d_4AAELECTRON MICROSCOPYNCS constraints1.2406522542E-11

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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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