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- PDB-8z9p: Cryo-EM structure of human GPR4-Gi complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8z9p
タイトルCryo-EM structure of human GPR4-Gi complex
要素
  • (Guanine nucleotide-binding protein ...) x 3
  • G-protein coupled receptor 4
  • single Fab chain (svFv16)
キーワードMEMBRANE PROTEIN / GPCR / class A / GPR4-Gi / cryo-EM / protein sensing / active state
機能・相同性
機能・相同性情報


glomerular mesangial cell development / regulation of vascular permeability / response to acidic pH / Class A/1 (Rhodopsin-like receptors) / G-protein activation / Activation of the phototransduction cascade / Glucagon-type ligand receptors / Thromboxane signalling through TP receptor / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma ...glomerular mesangial cell development / regulation of vascular permeability / response to acidic pH / Class A/1 (Rhodopsin-like receptors) / G-protein activation / Activation of the phototransduction cascade / Glucagon-type ligand receptors / Thromboxane signalling through TP receptor / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / G beta:gamma signalling through CDC42 / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / Ca2+ pathway / G alpha (z) signalling events / High laminar flow shear stress activates signaling by PIEZO1 and PECAM1:CDH5:KDR in endothelial cells / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / angiogenesis involved in wound healing / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / G alpha (q) signalling events / G alpha (i) signalling events / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / Activation of G protein gated Potassium channels / G-protein activation / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / G beta:gamma signalling through PLC beta / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / Thromboxane signalling through TP receptor / Presynaptic function of Kainate receptors / G beta:gamma signalling through CDC42 / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / G alpha (12/13) signalling events / Glucagon-type ligand receptors / G beta:gamma signalling through BTK / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / Ca2+ pathway / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / G alpha (z) signalling events / Extra-nuclear estrogen signaling / G alpha (s) signalling events / photoreceptor outer segment membrane / G alpha (q) signalling events / spectrin binding / G alpha (i) signalling events / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / High laminar flow shear stress activates signaling by PIEZO1 and PECAM1:CDH5:KDR in endothelial cells / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / positive regulation of Rho protein signal transduction / alkylglycerophosphoethanolamine phosphodiesterase activity / photoreceptor outer segment / regulation of cell adhesion / adenylate cyclase inhibitor activity / positive regulation of protein localization to cell cortex / T cell migration / Adenylate cyclase inhibitory pathway / D2 dopamine receptor binding / response to prostaglandin E / cardiac muscle cell apoptotic process / photoreceptor inner segment / adenylate cyclase regulator activity / G protein-coupled serotonin receptor binding / adenylate cyclase-inhibiting serotonin receptor signaling pathway / cellular response to forskolin / negative regulation of angiogenesis / regulation of mitotic spindle organization / Regulation of insulin secretion / positive regulation of cholesterol biosynthetic process / negative regulation of insulin secretion / G protein-coupled receptor binding / response to peptide hormone / G protein-coupled receptor activity / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / centriolar satellite / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / positive regulation of inflammatory response / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / GDP binding / G alpha (z) signalling events / cellular response to catecholamine stimulus / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / GPER1 signaling / G-protein beta-subunit binding / cellular response to prostaglandin E stimulus / heterotrimeric G-protein complex / sensory perception of taste / signaling receptor complex adaptor activity / positive regulation of cytosolic calcium ion concentration / G protein activity / retina development in camera-type eye / cell body
類似検索 - 分子機能
G protein-coupled receptor 4 orphan / 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-coupled receptor 4 orphan / 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 / G protein beta WD-40 repeat protein / Guanine nucleotide-binding protein, beta subunit / G-protein, beta subunit / 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. / 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. / 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
CHOLESTEROL / G-prodeshotein coupled receptor 4 / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1 / Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1 / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
類似検索 - 構成要素
生物種Rattus norvegicus (ドブネズミ)
Bos taurus (ウシ)
Homo sapiens (ヒト)
synthetic construct (人工物)
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: 2.5 Å
データ登録者Chen, L.N. / Zhou, H. / Xi, K. / Cheng, S.Z. / Liu, Y.F. / Fu, Y.F. / Ma, X.Y. / Xu, P. / Ji, S.Y. / Wang, W.W. ...Chen, L.N. / Zhou, H. / Xi, K. / Cheng, S.Z. / Liu, Y.F. / Fu, Y.F. / Ma, X.Y. / Xu, P. / Ji, S.Y. / Wang, W.W. / Shen, D.D. / Zhang, H.B. / Shen, Q.Y. / Chai, R. / Zhang, M. / Yang, L. / Han, F. / Mao, C.Y. / Cai, X.J. / Zhang, Y.
資金援助1件
組織認可番号国
Not funded
引用ジャーナル: Mol Cell / 年: 2025
タイトル: Proton perception and activation of a proton-sensing GPCR.
著者: Li-Nan Chen / Hui Zhou / Kun Xi / Shizhuo Cheng / Yongfeng Liu / Yifan Fu / Xiangyu Ma / Ping Xu / Su-Yu Ji / Wei-Wei Wang / Dan-Dan Shen / Huibing Zhang / Qingya Shen / Renjie Chai / Min ...著者: Li-Nan Chen / Hui Zhou / Kun Xi / Shizhuo Cheng / Yongfeng Liu / Yifan Fu / Xiangyu Ma / Ping Xu / Su-Yu Ji / Wei-Wei Wang / Dan-Dan Shen / Huibing Zhang / Qingya Shen / Renjie Chai / Min Zhang / Lin Yang / Feng Han / Chunyou Mao / Xiujun Cai / Yan Zhang /
要旨: Maintaining pH at cellular, tissular, and systemic levels is essential for human health. Proton-sensing GPCRs regulate physiological and pathological processes by sensing the extracellular acidity. ...Maintaining pH at cellular, tissular, and systemic levels is essential for human health. Proton-sensing GPCRs regulate physiological and pathological processes by sensing the extracellular acidity. However, the molecular mechanism of proton sensing and activation of these receptors remains elusive. Here, we present cryoelectron microscopy (cryo-EM) structures of human GPR4, a prototypical proton-sensing GPCR, in its inactive and active states. Our studies reveal that three extracellular histidine residues are crucial for proton sensing of human GPR4. The binding of protons induces substantial conformational changes in GPR4's ECLs, particularly in ECL2, which transforms from a helix-loop to a β-turn-β configuration. This transformation leads to the rearrangements of H-bond network and hydrophobic packing, relayed by non-canonical motifs to accommodate G proteins. Furthermore, the antagonist NE52-QQ57 hinders human GPR4 activation by preventing hydrophobic stacking rearrangement. Our findings provide a molecular framework for understanding the activation mechanism of a human proton-sensing GPCR, aiding future drug discovery.
履歴
登録2024年4月23日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBC
改定 1.02025年7月9日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月9日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月9日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月9日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月9日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年7月9日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年7月16日Group: Data collection / Structure summary / カテゴリ: audit_author / em_admin / em_author_list / Item: _em_admin.last_update
改定 1.12025年7月16日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Group: Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: em_admin / em_author_list / Data content type: EM metadata / Item: _em_admin.last_update
改定 1.22026年1月14日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _em_admin.last_update
改定 2.02026年1月14日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Database references / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / EM metadata / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Data content type: EM metadata / EM metadata ...EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata / EM metadata
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year / _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
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
R: G-protein coupled receptor 4
C: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
S: single Fab chain (svFv16)
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)148,1017
ポリマ－147,3285
非ポリマー7732
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

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Guanine nucleotide-binding protein ... , 3種, 3分子 BGC

#1: タンパク質 Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1 / Transducin beta chain 1


分子量: 37915.496 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Rattus norvegicus (ドブネズミ) / 遺伝子: Gnb1
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P54311
#2: タンパク質 Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2 / G gamma-I


分子量: 7729.947 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Bos taurus (ウシ) / 遺伝子: GNG2
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P63212
#4: 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 / Mutation: S47N,G203A,E245A,A326S / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: GNAI1
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P63096

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タンパク質 / 抗体 / 非ポリマー , 3種, 4分子 RS

#3: タンパク質 G-protein coupled receptor 4 / G-protein coupled receptor 6C.l / GPR6C.l


分子量: 34657.527 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: GPR4 / 発現宿主: Homo sapiens (ヒト) / 参照: UniProt: P46093
#5: 抗体 single Fab chain (svFv16)


分子量: 26610.615 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) synthetic construct (人工物) / Cell (発現宿主): Hi5 / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
#6: 化合物 ChemComp-CLR / CHOLESTEROL


分子量: 386.654 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C27H46O

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詳細

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 human GPR4-Gi complex / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#5 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
21Homo sapiens (ヒト)9606
31Rattus norvegicus (ドブネズミ)10116
41Bos taurus (ウシ)9913
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
21Homo sapiens (ヒト)9606
31Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)7108
41Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)7111
緩衝液pH: 6
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: TFS 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）: 1500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 700 nm / Cs: 2.7 mm
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: 52 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)

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解析

EMソフトウェア
ID名称カテゴリ
1RELION粒子像選択
13cryoSPARC３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 2.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 380507 / 対称性のタイプ: POINT
精密化最高解像度: 2.5 Å
立体化学のターゲット値: REAL-SPACE (WEIGHTED MAP SUM AT ATOM CENTERS)
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0329362
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.82412698
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d9.8443352
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.1371420
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0131611

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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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