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万見
- EMDB-27329: Cryo-EM structure of cyanopindolol-bound beta1-adrenergic recepto... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-27329
タイトルCryo-EM structure of cyanopindolol-bound beta1-adrenergic receptor in complex with heterotrimeric Gs-protein
マップデータcomposite map
試料
  • 複合体: cyanopindolol-bound beta1-adrenergic receptor in complex with heterotrimeric Gs-protein
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
    • タンパク質・ペプチド: Nanobody 35ナノボディ
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
    • タンパク質・ペプチド: Endolysin,Endolysin,Beta-1 adrenergic receptor chimera
  • リガンド: 4-{[(2S)-3-(tert-butylamino)-2-hydroxypropyl]oxy}-3H-indole-2-carbonitrile
機能・相同性
機能・相同性情報


Olfactory Signaling Pathway / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / sensory perception of chemical stimulus / mu-type opioid receptor binding / corticotropin-releasing hormone receptor 1 binding / Activation of the phototransduction cascade / Activation of G protein gated Potassium channels / G-protein activation / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma ...Olfactory Signaling Pathway / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / sensory perception of chemical stimulus / mu-type opioid receptor binding / corticotropin-releasing hormone receptor 1 binding / Activation of the phototransduction cascade / 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 / Glucagon-type ligand receptors / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / G alpha (12/13) signalling events / G beta:gamma signalling through BTK / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / Ca2+ pathway / G alpha (z) signalling events / Extra-nuclear estrogen signaling / G alpha (s) signalling events / beta-2 adrenergic receptor binding / G alpha (q) signalling events / G alpha (i) signalling events / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / D1 dopamine receptor binding / positive regulation of cAMP-mediated signaling / adenylate cyclase-activating adrenergic receptor signaling pathway / viral release from host cell by cytolysis / ionotropic glutamate receptor binding / insulin-like growth factor receptor binding / adenylate cyclase activator activity / peptidoglycan catabolic process / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / photoreceptor disc membrane / positive regulation of GTPase activity / cellular response to catecholamine stimulus / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / cellular response to prostaglandin E stimulus / sensory perception of taste / G-protein beta-subunit binding / heterotrimeric G-protein complex / signaling receptor complex adaptor activity / cell wall macromolecule catabolic process / retina development in camera-type eye / リゾチーム / GTPase binding / lysozyme activity / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / cell population proliferation / host cell cytoplasm / defense response to bacterium / G protein-coupled receptor signaling pathway / GTPase activity / protein-containing complex binding / GTP binding / 生体膜 / metal ion binding / 細胞膜 / 細胞質
類似検索 - 分子機能
G-protein alpha subunit, group S / Endolysin T4 type / T4-type lysozyme / Glycoside hydrolase, family 24 / Lysozyme domain superfamily / Phage lysozyme / G-alpha domain profile. / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G protein alpha subunit, helical insertion / G-protein alpha subunit ...G-protein alpha subunit, group S / Endolysin T4 type / T4-type lysozyme / Glycoside hydrolase, family 24 / Lysozyme domain superfamily / Phage lysozyme / G-alpha domain profile. / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G protein alpha subunit, helical insertion / G-protein alpha subunit / G protein alpha subunit / G-protein, gamma subunit / G-protein gamma subunit domain profile. / GGL domain / G-protein gamma-like domain superfamily / G-protein gamma-like domain / GGL domain / G protein gamma subunit-like motifs / Guanine nucleotide-binding protein, beta subunit / G-protein, beta subunit / Lysozyme-like domain superfamily / G-protein beta WD-40 repeat / WD40 repeat, conserved site / Trp-Asp (WD) repeats signature. / WD domain, G-beta repeat / WD40リピート / WD40リピート / Trp-Asp (WD) repeats profile. / Trp-Asp (WD) repeats circular profile. / 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
Endolysin / Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-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Meleagris gallopavo (シチメンチョウ) / Bos taurus (ウシ) / Lama glama (ラマ)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.5 Å
データ登録者Su M / Paknejad N / Hite RK / Huang XY
資金援助 米国, 1件
OrganizationGrant number国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM138676 米国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2022
タイトル: Structures of β-adrenergic receptor in complex with Gs and ligands of different efficacies.
著者: Minfei Su / Navid Paknejad / Lan Zhu / Jinan Wang / Hung Nguyen Do / Yinglong Miao / Wei Liu / Richard K Hite / Xin-Yun Huang /
要旨: G-protein-coupled receptors (GPCRs) receive signals from ligands with different efficacies, and transduce to heterotrimeric G-proteins to generate different degrees of physiological responses. ...G-protein-coupled receptors (GPCRs) receive signals from ligands with different efficacies, and transduce to heterotrimeric G-proteins to generate different degrees of physiological responses. Previous studies revealed how ligands with different efficacies activate GPCRs. Here, we investigate how a GPCR activates G-proteins upon binding ligands with different efficacies. We report the cryo-EM structures of β-adrenergic receptor (β-AR) in complex with Gs (GαGβGγ) and a partial agonist or a very weak partial agonist, and compare them to the β-AR-Gs structure in complex with a full agonist. Analyses reveal similar overall complex architecture, with local conformational differences. Cellular functional studies with mutations of β-AR residues show effects on the cellular signaling from β-AR to the cAMP response initiated by the three different ligands, with residue-specific functional differences. Biochemical investigations uncover that the intermediate state complex comprising β-AR and nucleotide-free Gs is more stable when binding a full agonist than a partial agonist. Molecular dynamics simulations support the local conformational flexibilities and different stabilities among the three complexes. These data provide insights into the ligand efficacy in the activation of GPCRs and G-proteins.
履歴
登録2022年6月17日-
ヘッダ(付随情報) 公開2022年7月27日-
マップ公開2022年7月27日-
更新2022年7月27日-
現状2022年7月27日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_27329.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_27329.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 216 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈composite map
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.7093 Å
密度
表面レベル登録者による: 3.0
最小 - 最大-45.06655 - 71.124756
平均 (標準偏差)0.00036807428 (±1.0401154)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderZYX
Origin000
サイズ384384384
Spacing384384384
セルA=B=C: 272.3712 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: consensus map

ファイルemd_27329_additional_1.map
注釈consensus map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: G-protein focused map

ファイルemd_27329_additional_2.map
注釈G-protein focused map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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追加マップ: Receptor focused map

ファイルemd_27329_additional_3.map
注釈Receptor focused map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: consensus map-half A

ファイルemd_27329_half_map_1.map
注釈consensus_map-half_A
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: consensus map-half B

ファイルemd_27329_half_map_2.map
注釈consensus_map-half_B
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : cyanopindolol-bound beta1-adrenergic receptor in complex with het...

全体名称: cyanopindolol-bound beta1-adrenergic receptor in complex with heterotrimeric Gs-protein
要素
  • 複合体: cyanopindolol-bound beta1-adrenergic receptor in complex with heterotrimeric Gs-protein
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
    • タンパク質・ペプチド: Nanobody 35ナノボディ
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
    • タンパク質・ペプチド: Endolysin,Endolysin,Beta-1 adrenergic receptor chimera
  • リガンド: 4-{[(2S)-3-(tert-butylamino)-2-hydroxypropyl]oxy}-3H-indole-2-carbonitrile

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超分子 #1: cyanopindolol-bound beta1-adrenergic receptor in complex with het...

超分子名称: cyanopindolol-bound beta1-adrenergic receptor in complex with heterotrimeric Gs-protein
タイプ: complex / キメラ: Yes / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#5
由来(天然)生物種: Meleagris gallopavo (シチメンチョウ)

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分子 #1: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Bos taurus (ウシ)
分子量理論値: 37.285734 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: SELDQLRQEA EQLKNQIRDA RKACADATLS QITNNIDPVG RIQMRTRRTL RGHLAKIYAM HWGTDSRLLV SASQDGKLII WDSYTTNKV HAIPLRSSWV MTCAYAPSGN YVACGGLDNI CSIYNLKTRE GNVRVSRELA GHTGYLSCCR FLDDNQIVTS S GDTTCALW ...文字列:
SELDQLRQEA EQLKNQIRDA RKACADATLS QITNNIDPVG RIQMRTRRTL RGHLAKIYAM HWGTDSRLLV SASQDGKLII WDSYTTNKV HAIPLRSSWV MTCAYAPSGN YVACGGLDNI CSIYNLKTRE GNVRVSRELA GHTGYLSCCR FLDDNQIVTS S GDTTCALW DIETGQQTTT FTGHTGDVMS LSLAPDTRLF VSGACDASAK LWDVREGMCR QTFTGHESDI NAICFFPNGN AF ATGSDDA TCRLFDLRAD QELMTYSHDN IICGITSVSF SKSGRLLLAG YDDFNCNVWD ALKADRAGVL AGHDNRVSCL GVT DDGMAV ATGSWDSFLK IWN

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分子 #2: Nanobody 35

分子名称: Nanobody 35 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Lama glama (ラマ)
分子量理論値: 15.282897 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli (大腸菌)
配列文字列:
AAQVQLQESG GGLVQPGGSL RLSCAASGFT FSNYKMNWVR QAPGKGLEWV SDISQSGASI SYTGSVKGRF TISRDNAKNT LYLQMNSLK PEDTAVYYCA RCPAPFTRDC FDVTSTTYAY RGQGTQVTVS SHHHHHHEPE A

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分子 #3: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short
タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Bos taurus (ウシ)
分子量理論値: 44.694551 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: GPLAMGCLGN SKTEDQRNEE KGQREANKKI EKQLQKDKQV YRATHRLLLL GAGESGKSTI VKQMRILHVN GFNGDSEKAT KVQDIKNNL KEAIETIVAA MSNLVPPVEL ANPENQFRVD YILSVMNVPD FDFPPEFYEH AKALWEDEGV RACYERSNEY Q LIDCAQYF ...文字列:
GPLAMGCLGN SKTEDQRNEE KGQREANKKI EKQLQKDKQV YRATHRLLLL GAGESGKSTI VKQMRILHVN GFNGDSEKAT KVQDIKNNL KEAIETIVAA MSNLVPPVEL ANPENQFRVD YILSVMNVPD FDFPPEFYEH AKALWEDEGV RACYERSNEY Q LIDCAQYF LDKIDVIKQD DYVPSDQDLL RCRVLTSGIF ETKFQVDKVN FHMFDVGGQR DERRKWIQCF NDVTAIIFVV AS SSYNMVI REDNQTNRLQ EALNLFKSIW NNRWLRTISV ILFLNKQDLL AEKVLAGKSK IEDYFPEFAR YTTPEDATPE PGE DPRVTR AKYFIRDEFL RISTASGDGR HYCYPHFTCA VDTENIRRVF NDCRDIIQRM HLRQYELL

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分子 #4: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2

分子名称: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Bos taurus (ウシ)
分子量理論値: 7.845078 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列:
MASNNTASIA QARKLVEQLK MEANIDRIKV SKAAADLMAY CEAHAKEDPL LTPVPASENP FREKKFFSAI L

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分子 #5: Endolysin,Endolysin,Beta-1 adrenergic receptor chimera

分子名称: Endolysin,Endolysin,Beta-1 adrenergic receptor chimera
タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO / EC番号: リゾチーム
由来(天然)生物種: Meleagris gallopavo (シチメンチョウ)
分子量理論値: 57.958668 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MKTIIALSYI FCLVFADYKD DDDKLEVLFQ GPNIFEMLRI DEGLRLKIYK DTEGYYTIGI GHLLTKSPSL NAAKSELDKA IGRNTNGVI TKDEAEKLFN QDVDAAVRGI LRNAKLKPVY DSLDAVRRAA LINMVFQMGE TGVAGFTNSL RMLQQKRWDE A AVNLAKSR ...文字列:
MKTIIALSYI FCLVFADYKD DDDKLEVLFQ GPNIFEMLRI DEGLRLKIYK DTEGYYTIGI GHLLTKSPSL NAAKSELDKA IGRNTNGVI TKDEAEKLFN QDVDAAVRGI LRNAKLKPVY DSLDAVRRAA LINMVFQMGE TGVAGFTNSL RMLQQKRWDE A AVNLAKSR WYNQTPNRAK RVITTFRTGT WDAYAAGAEL LSQQWEAGMS LLMALVVLLI VAGNVLVIAA IGSTQRLQTL TN LFITSLA CADLVVGLLV VPFGATLVVR GTWLWGSFLC ELWTSLDVLC VTASIETLCV IAIDRYLAIT SPFRYQSLMT RAR AKVIIC TVWAISALVS FLPIMMHWWR DEDPQALKCY QDPGCCDFVT NRAYAIASSI ISFYIPLLIM IFVYLRVYRE AKEQ IRKID RCEGRFREHK ALKTLGIIMG VFTLCWLPFF LVNIVNVFNR DLVPDWLFVF FNWLGYANSA FNPIIYCRSP DFRKA FKRL LCFPRKADRR LEVLFQGPHH HHHH

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分子 #6: 4-{[(2S)-3-(tert-butylamino)-2-hydroxypropyl]oxy}-3H-indole-2-car...

分子名称: 4-{[(2S)-3-(tert-butylamino)-2-hydroxypropyl]oxy}-3H-indole-2-carbonitrile
タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: P32
分子量理論値: 287.357 Da
Chemical component information

ChemComp-P32:
4-{[(2S)-3-(tert-butylamino)-2-hydroxypropyl]oxy}-3H-indole-2-carbonitrile

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度1.8 mg/mL
緩衝液pH: 7
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
電子線加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy
最大 デフォーカス（公称値）: 2.3000000000000003 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 1.0 µm
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均電子線量: 28.0 e/Å2
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

7jjo

初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 657613

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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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