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- PDB-8itm: Cryo-EM structure of GIPR splice variant 2 (SV2) in complex with ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8itm
タイトルCryo-EM structure of GIPR splice variant 2 (SV2) in complex with Gs protein
要素
  • Gastric inhibitory polypeptide 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(s) subunit alpha isoforms short
  • Nanobody-35ナノボディ
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN (タンパク質) / Cryo-electron microscopy (低温電子顕微鏡法) / G protein-coupled receptor (Gタンパク質共役受容体) / splice variant / receptor activation. (受容体)
機能・相同性
機能・相同性情報


gastric inhibitory peptide receptor activity / glucagon family peptide binding / gastric inhibitory peptide signaling pathway / desensitization of G protein-coupled receptor signaling pathway / sensory perception of chemical stimulus / endocrine pancreas development / mu-type opioid receptor binding / response to fatty acid / corticotropin-releasing hormone receptor 1 binding / G-protein activation ...gastric inhibitory peptide receptor activity / glucagon family peptide binding / gastric inhibitory peptide signaling pathway / desensitization of G protein-coupled receptor signaling pathway / sensory perception of chemical stimulus / endocrine pancreas development / mu-type opioid receptor binding / response to fatty acid / corticotropin-releasing hormone receptor 1 binding / 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 / Ca2+ pathway / Activation of G protein gated Potassium channels / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / G protein-coupled peptide receptor activity / G alpha (z) signalling events / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / 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 / Glucagon-type ligand receptors / alkylglycerophosphoethanolamine phosphodiesterase activity / 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 / photoreceptor outer segment membrane / G alpha (i) signalling events / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / spectrin binding / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / peptide hormone binding / regulation of insulin secretion / photoreceptor outer segment / D1 dopamine receptor binding / response to axon injury / positive regulation of cAMP-mediated signaling / response to glucose / adenylate cyclase-activating adrenergic receptor signaling pathway / cardiac muscle cell apoptotic process / ionotropic glutamate receptor binding / insulin-like growth factor receptor binding / activation of adenylate cyclase activity / adenylate cyclase activator activity / photoreceptor inner segment / response to nutrient / generation of precursor metabolites and energy / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / positive regulation of insulin secretion / Glucagon-type ligand receptors / positive regulation of GTPase activity / cellular response to catecholamine stimulus / response to calcium ion / 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 / transmembrane signaling receptor activity / retina development in camera-type eye / GTPase binding / cell body / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / positive regulation of cytosolic calcium ion concentration / cellular response to hypoxia / G alpha (s) signalling events / cell population proliferation / cell surface receptor signaling pathway
類似検索 - 分子機能
GPCR, family 2, gastric inhibitory polypeptide receptor / G-protein coupled receptors family 2 signature 1. / Hormone receptor domain / GPCR, family 2, extracellular hormone receptor domain / G-protein coupled receptors family 2 profile 1. / Domain present in hormone receptors / GPCR family 2, extracellular hormone receptor domain superfamily / G-protein coupled receptors family 2 signature 2. / GPCR, family 2, secretin-like, conserved site / GPCR, family 2, secretin-like ...GPCR, family 2, gastric inhibitory polypeptide receptor / G-protein coupled receptors family 2 signature 1. / Hormone receptor domain / GPCR, family 2, extracellular hormone receptor domain / G-protein coupled receptors family 2 profile 1. / Domain present in hormone receptors / GPCR family 2, extracellular hormone receptor domain superfamily / G-protein coupled receptors family 2 signature 2. / GPCR, family 2, secretin-like, conserved site / GPCR, family 2, secretin-like / 7 transmembrane receptor (Secretin family) / GPCR, family 2-like / G-protein coupled receptors family 2 profile 2. / G-protein alpha subunit, group S / 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 / 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
Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short / Gastric inhibitory polypeptide receptor / 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Homo sapiens (ヒト)
Bos taurus (ウシ)
Rattus norvegicus (ドブネズミ)
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: 3.13 Å
データ登録者Zhao, F.H. / Hang, K.N. / Zhou, Q.T. / Shao, L.J. / Li, H. / Li, W.Z. / Lin, S. / Dai, A.T. / Cai, X.Q. / Liu, Y.Y. ...Zhao, F.H. / Hang, K.N. / Zhou, Q.T. / Shao, L.J. / Li, H. / Li, W.Z. / Lin, S. / Dai, A.T. / Cai, X.Q. / Liu, Y.Y. / Xu, Y.N. / Feng, W.B. / Yang, D.H. / Wang, M.W.
資金援助 中国, 6件
組織認可番号国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)81872915 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)82073904 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)82121005 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)81973373 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)21704064 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)82204474 中国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2023
タイトル: Molecular basis of signal transduction mediated by the human GIPR splice variants.
著者: Fenghui Zhao / Kaini Hang / Qingtong Zhou / Lijun Shao / Hao Li / Wenzhuo Li / Shi Lin / Antao Dai / Xiaoqing Cai / Yanyun Liu / Yingna Xu / Wenbo Feng / Dehua Yang / Ming-Wei Wang /
要旨: Glucose-dependent insulinotropic polypeptide receptor (GIPR) is a potential drug target for metabolic disorders. It works with glucagon-like peptide-1 receptor and glucagon receptor in humans to ...Glucose-dependent insulinotropic polypeptide receptor (GIPR) is a potential drug target for metabolic disorders. It works with glucagon-like peptide-1 receptor and glucagon receptor in humans to maintain glucose homeostasis. Unlike the other two receptors, GIPR has at least 13 reported splice variants (SVs), more than half of which have sequence variations at either C or N terminus. To explore their roles in endogenous peptide-mediated GIPR signaling, we determined the cryoelectron microscopy (cryo-EM) structures of the two N terminus-altered SVs (referred as GIPR-202 and GIPR-209 in the Ensembl database, SV1 and SV2 here, respectively) and investigated the outcome of coexpressing each of them in question with GIPR in HEK293T cells with respect to ligand binding, receptor expression, cAMP (adenosine 3,5-cyclic monophosphate) accumulation, β-arrestin recruitment, and cell surface localization. It was found that while both N terminus-altered SVs of GIPR neither bound to the hormone nor elicited signal transduction per se, they suppressed ligand binding and cAMP accumulation of GIPR. Meanwhile, SV1 reduced GIPR-mediated β-arrestin 2 responses. The cryo-EM structures of SV1 and SV2 showed that they reorganized the extracellular halves of transmembrane helices 1, 6, and 7 and extracellular loops 2 and 3 to adopt a ligand-binding pocket-occupied conformation, thereby losing binding ability to the peptide. The results suggest a form of signal bias that is constitutive and ligand-independent, thus expanding our knowledge of biased signaling beyond pharmacological manipulation (i.e., ligand specific) as well as constitutive and ligand-independent (e.g., SV1 of the growth hormone-releasing hormone receptor).
履歴
登録2023年3月22日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBC
改定 1.02023年10月18日Provider: repository / タイプ: Initial release

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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
R: Gastric inhibitory polypeptide receptor
A: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short
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
N: Nanobody-35


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)149,0595
ポリマ－149,0595
非ポリマー00
水0
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: 電子顕微鏡法
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

#1: タンパク質 Gastric inhibitory polypeptide receptor / / GIP-R / Glucose-dependent insulinotropic polypeptide receptor


分子量: 41358.254 Da / 分子数: 1 / 変異: T284F / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: GIPR
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P48546
#2: タンパク質 Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short / Adenylate cyclase-stimulating G alpha protein


分子量: 45727.441 Da / 分子数: 1 / 変異: S54N,G226A,E268A,N271K,K274D,R280K,T284D,I285T / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Bos taurus (ウシ) / 遺伝子: GNAS, GNAS1
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P04896
#3: 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: 40226.992 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
#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) 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
#5: 抗体 Nanobody-35 / ナノボディ


分子量: 13885.439 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) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)

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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 a splice variant of the GIPR(SV2) in complex with Gs protein
タイプ: COMPLEX / Entity ID: all / 由来: MULTIPLE SOURCES
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: 7.4
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: FEI TITAN KRIOS
電子銃電子線源: その他 / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: OTHER
電子レンズモード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / 最大 デフォーカス（公称値）: 2200 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1200 nm
撮影電子線照射量: 80 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3.13 Å / 解像度の算出法: DIFFRACTION PATTERN/LAYERLINES / 粒子像の数: 463406 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0048395
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.56211356
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d4.1981143
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0421271
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0031454

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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)

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  • 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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