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- PDB-9jhp: Cryo-EM structure of GPR4 complexed with miniG13 in pH6.8 -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9jhp
タイトルCryo-EM structure of GPR4 complexed with miniG13 in pH6.8
要素
  • G-protein coupled receptor 4
  • 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 subunit alpha-13
  • scFv16
キーワードSIGNALING PROTEIN/IMMUNE SYSTEM / GPCR / GPR4 / miniG13 / Proton sensing / SIGNALING PROTEIN / SIGNALING PROTEIN-IMMUNE SYSTEM complex
機能・相同性
機能・相同性情報


D5 dopamine receptor binding / Rho-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / regulation of fibroblast migration / glomerular mesangial cell development / regulation of vascular permeability / Class A/1 (Rhodopsin-like receptors) / response to acidic pH / angiogenesis involved in wound healing / regulation of small GTPase mediated signal transduction / NRAGE signals death through JNK ...D5 dopamine receptor binding / Rho-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / regulation of fibroblast migration / glomerular mesangial cell development / regulation of vascular permeability / Class A/1 (Rhodopsin-like receptors) / response to acidic pH / angiogenesis involved in wound healing / regulation of small GTPase mediated signal transduction / NRAGE signals death through JNK / branching involved in blood vessel morphogenesis / positive regulation of Rho protein signal transduction / negative regulation of vascular associated smooth muscle cell migration / negative regulation of vascular associated smooth muscle cell proliferation / CDC42 GTPase cycle / regulation of postsynapse assembly / Rho protein signal transduction / regulation of cell adhesion / RAC1 GTPase cycle / negative regulation of angiogenesis / guanyl-nucleotide exchange factor activity / brush border membrane / G protein-coupled receptor activity / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / platelet activation / regulation of blood pressure / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / 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 / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / G-protein activation / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / positive regulation of inflammatory response / 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 / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / G alpha (z) signalling events / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / cellular response to catecholamine stimulus / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / GPER1 signaling / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / cellular response to prostaglandin E stimulus / melanosome / 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 / regulation of cell shape / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / G protein activity / GTPase binding / positive regulation of cytosolic calcium ion concentration / Ca2+ pathway / retina development in camera-type eye / High laminar flow shear stress activates signaling by PIEZO1 and PECAM1:CDH5:KDR in endothelial cells / fibroblast proliferation / G alpha (i) signalling events / G alpha (s) signalling events / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / G alpha (q) signalling events / in utero embryonic development / Ras protein signal transduction / cell differentiation / Extra-nuclear estrogen signaling / cell population proliferation / postsynapse / G protein-coupled receptor signaling pathway / lysosomal membrane / focal adhesion / GTPase activity / synapse / protein-containing complex binding / GTP binding / signal transduction / extracellular exosome / metal ion binding / nucleus / membrane / plasma membrane / cytosol
類似検索 - 分子機能
G-protein alpha subunit, group 12/13 / G protein-coupled receptor 4 orphan / 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 alpha subunit, group 12/13 / G protein-coupled receptor 4 orphan / 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. / WD domain, G-beta repeat / 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
G-protein coupled receptor 4 / 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 subunit alpha-13
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: 3.35 Å
データ登録者Yue, X.L. / Wu, L.J. / Hua, T. / Liu, Z.J.
資金援助1件
組織認可番号国
Not funded
引用ジャーナル: Cell Res / 年: 2025
タイトル: Structural basis of stepwise proton sensing-mediated GPCR activation.
著者: Xiaolei Yue / Li Peng / Shenhui Liu / Bingjie Zhang / Xiaodan Zhang / Hao Chang / Yuan Pei / Xiaoting Li / Junlin Liu / Wenqing Shui / Lijie Wu / Huji Xu / Zhi-Jie Liu / Tian Hua /
要旨: The regulation of pH homeostasis is crucial in many biological processes vital for survival, growth, and function of life. The pH-sensing G protein-coupled receptors (GPCRs), including GPR4, GPR65 ...The regulation of pH homeostasis is crucial in many biological processes vital for survival, growth, and function of life. The pH-sensing G protein-coupled receptors (GPCRs), including GPR4, GPR65 and GPR68, play a pivotal role in detecting changes in extracellular proton concentrations, impacting both physiological and pathological states. However, comprehensive understanding of the proton sensing mechanism is still elusive. Here, we determined the cryo-electron microscopy structures of GPR4 and GPR65 in various activation states across different pH levels, coupled with G, G or G proteins, as well as a small molecule NE52-QQ57-bound inactive GPR4 structure. These structures reveal the dynamic nature of the extracellular loop 2 and its signature conformations in different receptor states, and disclose the proton sensing mechanism mediated by networks of extracellular histidine and carboxylic acid residues. Notably, we unexpectedly captured partially active intermediate states of both GPR4-G and GPR4-G complexes, and identified a unique allosteric binding site for NE52-QQ57 in GPR4. By integrating prior investigations with our structural analysis and mutagenesis data, we propose a detailed atomic model for stepwise proton sensation and GPCR activation. These insights may pave the way for the development of selective ligands and targeted therapeutic interventions for pH sensing-relevant diseases.
履歴
登録2024年9月10日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02025年4月23日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年4月23日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年4月23日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年4月23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4月23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4月23日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年4月23日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年4月23日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年4月23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4月23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4月23日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年4月23日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年6月11日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _em_admin.last_update
改定 1.22025年6月18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6月18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
A: Guanine nucleotide-binding protein subunit alpha-13
B: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
S: scFv16
C: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
R: G-protein coupled receptor 4


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)145,8385
ポリマ－145,8385
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 subunit alpha-13 / G alpha-13 / G-protein subunit alpha-13


分子量: 26574.400 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: GNA13
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: Q14344
#2: 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: 38045.629 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
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P62873
#3: 抗体 scFv16


分子量: 30668.211 Da / 分子数: 1 / 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: 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
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P59768
#5: タンパク質 G-protein coupled receptor 4 / G-protein coupled receptor 6C.l / GPR6C.l


分子量: 42688.301 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: GPR4
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P46093
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: gpr4-g13 / 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: 6.8
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: Talos Arctica / 画像提供: FEI Company
顕微鏡モデル: FEI TALOS ARCTICA
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）: 1200 nm
撮影電子線照射量: 60 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ソフトウェア名称: PHENIX / カテゴリ: モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING ONLY
3次元再構成解像度: 3.35 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 171879 / 対称性のタイプ: POINT
精密化最高解像度: 3.35 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_d0.0039224
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.62112501
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d4.7861254
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.041398
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0061588

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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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