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- PDB-9n4k: CryoEM structure of ALK2-ActRIIB bound to BMP6 -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9n4k
タイトルCryoEM structure of ALK2-ActRIIB bound to BMP6
要素
  • (Activin receptor type- ...) x 2
  • Bone morphogenetic protein 6
キーワードSIGNALING PROTEIN / TGFB / Signaling / Receptor / Bone Morphogenetic Protein / ALK2 / Ligand / Growth Factor
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of aldosterone biosynthetic process / positive regulation of aldosterone secretion / Regulation of signaling by NODAL / activin receptor activity / activin receptor activity, type II / lymphatic endothelial cell differentiation / positive regulation of activin receptor signaling pathway / enzyme activator complex / venous blood vessel development / negative regulation of adherens junction organization ...positive regulation of aldosterone biosynthetic process / positive regulation of aldosterone secretion / Regulation of signaling by NODAL / activin receptor activity / activin receptor activity, type II / lymphatic endothelial cell differentiation / positive regulation of activin receptor signaling pathway / enzyme activator complex / venous blood vessel development / negative regulation of adherens junction organization / endocardial cushion cell fate commitment / positive regulation of chondrocyte differentiation / lymphangiogenesis / trophoblast cell migration / mitral valve morphogenesis / BMP receptor complex / cardiac muscle cell fate commitment / BMP receptor activity / endocardial cushion fusion / atrial septum primum morphogenesis / retina vasculature development in camera-type eye / positive regulation of endothelial cell differentiation / positive regulation of cardiac epithelial to mesenchymal transition / acute inflammatory response / type B pancreatic cell development / positive regulation of determination of dorsal identity / transforming growth factor beta receptor activity, type I / embryonic foregut morphogenesis / BMP receptor binding / smooth muscle cell differentiation / activin receptor complex / activin receptor activity, type I / endocardial cushion formation / artery development / eye development / pharyngeal system development / endochondral ossification / transmembrane receptor protein serine/threonine kinase activity / receptor protein serine/threonine kinase / pattern specification process / activin binding / cellular response to BMP stimulus / Signaling by BMP / male genitalia development / Signaling by Activin / negative regulation of cell-cell adhesion mediated by cadherin / positive regulation of vascular permeability / activin receptor signaling pathway / negative regulation of activin receptor signaling pathway / Signaling by NODAL / embryonic heart tube morphogenesis / gastrulation with mouth forming second / positive regulation of lipopolysaccharide-mediated signaling pathway / pancreas development / dorsal/ventral pattern formation / transforming growth factor beta binding / cartilage development / kinase activator activity / determination of left/right symmetry / negative regulation of ossification / atrioventricular valve morphogenesis / neural crest cell migration / anterior/posterior pattern specification / negative regulation of cold-induced thermogenesis / cell surface receptor protein serine/threonine kinase signaling pathway / insulin secretion / skeletal system morphogenesis / organ growth / growth factor binding / branching involved in blood vessel morphogenesis / negative regulation of G1/S transition of mitotic cell cycle / ventricular septum morphogenesis / SMAD binding / odontogenesis of dentin-containing tooth / mesoderm development / germ cell development / roof of mouth development / peptide hormone binding / mesoderm formation / positive regulation of intracellular signal transduction / response to magnesium ion / positive regulation of SMAD protein signal transduction / regulation of ossification / blood vessel remodeling / response to retinoic acid / positive regulation of bone mineralization / positive regulation of osteoblast differentiation / BMP signaling pathway / response to glucose / negative regulation of signal transduction / positive regulation of endothelial cell proliferation / protein serine/threonine/tyrosine kinase activity / positive regulation of neuron differentiation / transforming growth factor beta receptor signaling pathway / lung development / protein tyrosine kinase binding / response to glucocorticoid / cytokine activity / positive regulation of epithelial cell proliferation / cellular response to iron ion
類似検索 - 分子機能
GS domain / Transforming growth factor beta type I GS-motif / GS domain profile. / GS motif / TGF-beta, propeptide / TGF-beta propeptide / Transforming growth factor beta, conserved site / TGF-beta family signature. / Activin types I and II receptor domain / Transforming growth factor-beta-related ...GS domain / Transforming growth factor beta type I GS-motif / GS domain profile. / GS motif / TGF-beta, propeptide / TGF-beta propeptide / Transforming growth factor beta, conserved site / TGF-beta family signature. / Activin types I and II receptor domain / Transforming growth factor-beta-related / Activin types I and II receptor domain / Transforming growth factor-beta (TGF-beta) family / Transforming growth factor-beta, C-terminal / Transforming growth factor beta like domain / TGF-beta family profile. / Ser/Thr protein kinase, TGFB receptor / Cystine-knot cytokine / Snake toxin-like superfamily / Serine/threonine-protein kinase, active site / Serine/Threonine protein kinases active-site signature. / Protein kinase domain / Serine/Threonine protein kinases, catalytic domain / Protein kinase, ATP binding site / Protein kinases ATP-binding region signature. / Protein kinase domain profile. / Protein kinase domain / Protein kinase-like domain superfamily
類似検索 - ドメイン・相同性
beta-D-mannopyranose / Bone morphogenetic protein 6 / Activin receptor type-1 / Activin receptor type-2B
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Goebel, E.J. / Saotome, K. / Franklin, M.C.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
Other private 米国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2025
タイトル: CryoEM structure of ALK2:BMP6 reveals distinct mechanism that allow ALK2 to interact with both BMP and activin ligands.
著者: Erich J Goebel / Senem Aykul / Warren W Hom / Kei Saotome / Aris N Economides / Matthew C Franklin / Vincent J Idone /
要旨: Ligands in the transforming growth factor β (TGF-β) family [activins, Bone Morphogenetic Proteins (BMPs), and TGF-βs] signal by bringing together two type I and two type II receptors. Activin ...Ligands in the transforming growth factor β (TGF-β) family [activins, Bone Morphogenetic Proteins (BMPs), and TGF-βs] signal by bringing together two type I and two type II receptors. Activin receptor-like kinase-2 (ALK2) is the only type I receptor among the seven TGF-β type I receptors that interacts with both activin and BMP ligands. With BMPs, ALK2 acts as a signaling receptor to activate small mothers against decapentaplegic 1 (SMAD1)/5/8 signaling. Alternatively, with activins, such as Activin A (ActA), ALK2 forms nonsignaling complexes that negatively regulate ALK2 and ActA signaling. To gain insight into how ALK2 interacts with two distinct classes of ligands, we resolved the cryoelectron microscopy structure of ALK2 in complex with the type II receptor, ActRIIB, and the ligand, BMP6, in parallel with the corresponding structure with ALK3 for direct comparison. These structures demonstrate that ALK2 and ALK3 utilize different mechanisms to interact with BMP6 at the wrist interface, with ALK2 relying on BMP6 glycosylation and ALK3 relying on a salt bridge. Modeling of ALK2:ActA reveals that binding relies on ActA's fingertip region, mirroring the interaction of ActA with its other receptor, ALK4. Our results demonstrate that ALK2 is a "hybrid" receptor that incorporates features of BMP type I receptors such as ALK3 at the wrist interface and an activin type I receptor such as ALK4 at the fingertip.
履歴
登録2025年2月3日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年9月3日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年9月10日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.page_first / _citation.page_last ..._citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID / _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: Activin receptor type-2B
B: Bone morphogenetic protein 6
E: Bone morphogenetic protein 6
F: Activin receptor type-2B
C: Activin receptor type-1
D: Activin receptor type-1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)90,49916
ポリマ－87,6386
非ポリマー2,86110
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: surface plasmon resonance
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

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Activin receptor type- ... , 2種, 4分子 AFCD

#1: タンパク質 Activin receptor type-2B / Activin receptor type IIB / ACTR-IIB


分子量: 14933.380 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: ACVR2B
発現宿主: Cricetulus griseus (モンゴルキヌゲネズミ)
参照: UniProt: Q13705, receptor protein serine/threonine kinase
#3: タンパク質 Activin receptor type-1 / Activin receptor type I / ACTR-I / Activin receptor-like kinase 2 / ALK-2 / Serine/threonine- ...Activin receptor type I / ACTR-I / Activin receptor-like kinase 2 / ALK-2 / Serine/threonine-protein kinase receptor R1 / SKR1 / TGF-B superfamily receptor type I / TSR-I


分子量: 13189.880 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: ACVR1, ACVRLK2
発現宿主: Cricetulus griseus (モンゴルキヌゲネズミ)
参照: UniProt: Q04771, receptor protein serine/threonine kinase

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タンパク質 , 1種, 2分子 BE

#2: タンパク質 Bone morphogenetic protein 6 / BMP-6 / VG-1-related protein / VG-1-R / VGR-1


分子量: 15695.711 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: BMP6, VGR
発現宿主: Cricetulus griseus (モンゴルキヌゲネズミ)
参照: UniProt: P22004

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糖 , 3種, 10分子

#4: 多糖 beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta- ...beta-D-mannopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose-(1-4)-2-acetamido-2-deoxy-beta-D-glucopyranose


タイプ: oligosaccharide / 分子量: 586.542 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成
記述子タイププログラム
DManpb1-4DGlcpNAcb1-4DGlcpNAcb1-ROHGlycam Condensed SequenceGMML 1.0
WURCS=2.0/2,3,2/[a2122h-1b_1-5_2*NCC/3=O][a1122h-1b_1-5]/1-1-2/a4-b1_b4-c1WURCSPDB2Glycan 1.1.0
[][D-1-deoxy-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-GlcpNAc]{[(4+1)][b-D-Manp]{}}}LINUCSPDB-CARE
#5: 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


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 221.208 Da / 分子数: 6 / 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
#6: 糖 ChemComp-BMA / beta-D-mannopyranose / beta-D-mannose / D-mannose / mannose


タイプ: D-saccharide, beta linking / 分子量: 180.156 Da / 分子数: 2 / 由来タイプ: 合成 / 式: C6H12O6
識別子タイププログラム
DManpbCONDENSED IUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0
b-D-mannopyranoseCOMMON NAMEGMML 1.0
b-D-ManpIUPAC CARBOHYDRATE SYMBOLPDB-CARE 1.0
ManSNFG CARBOHYDRATE SYMBOLGMML 1.0

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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: Ternary complex of ALK2-ActRIIB with BMP6 / タイプ: COMPLEX / 詳細: ALK2-ActRIIB fused by Antibody Hinge region / Entity ID: #1-#3 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.08 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: Cricetulus griseus (モンゴルキヌゲネズミ)
緩衝液pH: 7.5 / 詳細: 50mM Tris-HCL, 100mM NaCl
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
150 mMTrisC4H11NO31
2100 mMsodium chlorideNaCl1
試料濃度: 3 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: Sample was mono disperse following purification over size exclusion chromatography.
試料支持グリッドの材料: GOLD
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: OTHER
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）: 2400 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm / アライメント法: BASIC
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: 40 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)

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解析

EMソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.21.2_5419 / カテゴリ: モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C2 (2回回転対称)
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: 42185 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL
詳細: Initial fitting was performed in ChimeraX and real-space refinement was carried out within Phenix.
原子モデル構築

3D fitting-ID: 1 / Source name: PDB / タイプ: experimental model

IDPDB-IDPDB chain-IDAccession codeChain-IDInitial refinement model-ID
17YRU

7yru

A7YRUA1
26MAC

6mac

C6MACC2
36OMO

6omo

I6OMOI3

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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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