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- PDB-8xzg: Cryo-EM structure of the [Pyr1]-apelin-13-bound human APLNR-Gi complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8xzg
タイトルCryo-EM structure of the [Pyr1]-apelin-13-bound human APLNR-Gi complex
要素
  • Apelin receptor
  • Apelin-13
  • Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
  • Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
  • Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
キーワードMEMBRANE PROTEIN / APLNR / apelin / Class A GPCR / Structural protein
機能・相同性
機能・相同性情報


apelin receptor binding / apelin receptor activity / apelin receptor signaling pathway / regulation of gap junction assembly / positive regulation of G protein-coupled receptor internalization / vascular associated smooth muscle cell differentiation / atrioventricular valve development / regulation of body fluid levels / venous blood vessel development / negative regulation of fibroblast growth factor receptor signaling pathway ...apelin receptor binding / apelin receptor activity / apelin receptor signaling pathway / regulation of gap junction assembly / positive regulation of G protein-coupled receptor internalization / vascular associated smooth muscle cell differentiation / atrioventricular valve development / regulation of body fluid levels / venous blood vessel development / negative regulation of fibroblast growth factor receptor signaling pathway / positive regulation of heart contraction / drinking behavior / positive regulation of blood vessel endothelial cell proliferation involved in sprouting angiogenesis / endocardial cushion formation / coronary vasculature development / vasculature development / adult heart development / aorta development / positive regulation of vascular endothelial cell proliferation / ventricular septum morphogenesis / blood vessel development / negative regulation of cAMP-mediated signaling / heart looping / negative regulation of vascular associated smooth muscle cell proliferation / vasculogenesis / Adenylate cyclase inhibitory pathway / positive regulation of protein localization to cell cortex / T cell migration / D2 dopamine receptor binding / response to prostaglandin E / G protein-coupled serotonin receptor binding / negative regulation of blood pressure / adenylate cyclase-inhibiting serotonin receptor signaling pathway / adenylate cyclase regulator activity / gastrulation / lactation / regulation of mitotic spindle organization / cellular response to forskolin / Peptide ligand-binding receptors / positive regulation of release of sequestered calcium ion into cytosol / Regulation of insulin secretion / G protein-coupled receptor binding / positive regulation of cholesterol biosynthetic process / G protein-coupled receptor activity / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / hormone activity / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / positive regulation of miRNA transcription / response to peptide hormone / Olfactory Signaling Pathway / Activation of the phototransduction cascade / G beta:gamma signalling through PLC beta / Presynaptic function of Kainate receptors / Thromboxane signalling through TP receptor / G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / G-protein activation / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / G beta:gamma signalling through CDC42 / Glucagon signaling in metabolic regulation / G beta:gamma signalling through BTK / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / photoreceptor disc membrane / Glucagon-type ligand receptors / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / positive regulation of angiogenesis / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / G alpha (z) signalling events / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / cellular response to catecholamine stimulus / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / GDP binding / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / GPER1 signaling / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / cellular response to prostaglandin E stimulus / G-protein beta-subunit binding / heterotrimeric G-protein complex / G alpha (12/13) signalling events / sensory perception of taste / extracellular vesicle / signaling receptor complex adaptor activity / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / signaling receptor activity / G protein activity / heart development / GTPase binding / Ca2+ pathway / retina development in camera-type eye / cell cortex / regulation of gene expression / midbody / High laminar flow shear stress activates signaling by PIEZO1 and PECAM1:CDH5:KDR in endothelial cells
類似検索 - 分子機能
Apelin / APJ endogenous ligand / Apelin receptor / : / 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 ...Apelin / APJ endogenous ligand / Apelin receptor / : / 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 receptors family 1 signature. / 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
Apelin receptor / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2 / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1 / Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1 / Apelin
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: 3.2 Å
データ登録者Wang, W. / Ji, S. / Zhang, Y.
資金援助 中国, 2件
組織認可番号国
Ministry of Science and Technology (MoST, China) 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC) 中国
引用ジャーナル: Cell / 年: 2024
タイトル: Structure-based design of non-hypertrophic apelin receptor modulator.
著者: Wei-Wei Wang / Su-Yu Ji / Wenjia Zhang / Junxia Zhang / Chenxi Cai / Rubi Hu / Shao-Kun Zang / Luwei Miao / Haomang Xu / Li-Nan Chen / Zongkuai Yang / Jia Guo / Jiao Qin / Dan-Dan Shen / Ping ...著者: Wei-Wei Wang / Su-Yu Ji / Wenjia Zhang / Junxia Zhang / Chenxi Cai / Rubi Hu / Shao-Kun Zang / Luwei Miao / Haomang Xu / Li-Nan Chen / Zongkuai Yang / Jia Guo / Jiao Qin / Dan-Dan Shen / Ping Liang / Yan Zhang / Yan Zhang /
要旨: Apelin is a key hormone in cardiovascular homeostasis that activates the apelin receptor (APLNR), which is regarded as a promising therapeutic target for cardiovascular disease. However, adverse ...Apelin is a key hormone in cardiovascular homeostasis that activates the apelin receptor (APLNR), which is regarded as a promising therapeutic target for cardiovascular disease. However, adverse effects through the β-arrestin pathway limit its pharmacological use. Here, we report cryoelectron microscopy (cryo-EM) structures of APLNR-G complexes bound to three agonists with divergent signaling profiles. Combined with functional assays, we have identified "twin hotspots" in APLNR as key determinants for signaling bias, guiding the rational design of two exclusive G-protein-biased agonists WN353 and WN561. Cryo-EM structures of WN353- and WN561-stimulated APLNR-G protein complexes further confirm that the designed ligands adopt the desired poses. Pathophysiological experiments have provided evidence that WN561 demonstrates superior therapeutic effects against cardiac hypertrophy and reduced adverse effects compared with the established APLNR agonists. In summary, our designed APLNR modulator may facilitate the development of next-generation cardiovascular medications.
履歴
登録2024年1月21日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBC
改定 1.02024年3月27日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年10月30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
A: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
B: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
G: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
L: Apelin-13
R: Apelin receptor


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)129,7955
ポリマ－129,7955
非ポリマー00
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 Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1 / Adenylate cyclase-inhibiting G alpha protein


分子量: 40414.047 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: GNAI1 / Cell (発現宿主): Sf9
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


分子量: 37285.734 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: GNB1 / Cell (発現宿主): Sf9
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P62873
#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) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: GNG2 / Cell (発現宿主): Sf9
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P59768
#4: タンパク質・ペプチド Apelin-13


分子量: 1537.830 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: APLN, APEL / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: Q9ULZ1
#5: タンパク質 Apelin receptor / Angiotensin receptor-like 1 / G-protein coupled receptor APJ / G-protein coupled receptor HG11


分子量: 42696.301 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: APLNR, AGTRL1, APJ / Cell (発現宿主): Sf9
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P35414
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: Cryo-EM structure of the [Pyr1]-apelin-13-bound human APLNR-Gi complex
タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: RECOMBINANT
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: 15 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）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm / Cs: 2.7 mm
撮影電子線照射量: 62.4 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)

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解析

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: 2703505
3次元再構成解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 201936 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0087320
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.8649914
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d14.1274346
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.2721135
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0051248

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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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