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タイトルSingle hormone or synthetic agonist induces G/G coupling selectivity of EP receptors via distinct binding modes and propagating paths.
ジャーナル・号・ページProc Natl Acad Sci U S A, Vol. 120, Issue 30, Page e2216329120, Year 2023
掲載日2023年7月25日
著者Shen-Ming Huang / Meng-Yao Xiong / Lei Liu / Jianqiang Mu / Ming-Wei Wang / Ying-Li Jia / Kui Cai / Lu Tie / Chao Zhang / Sheng Cao / Xin Wen / Jia-Le Wang / Sheng-Chao Guo / Yu Li / Chang-Xiu Qu / Qing-Tao He / Bo-Yang Cai / Chenyang Xue / Shiyi Gan / Yihe Xie / Xin Cong / Zhao Yang / Wei Kong / Shuo Li / Zijian Li / Peng Xiao / Fan Yang / Xiao Yu / You-Fei Guan / Xiaoyan Zhang / Zhongmin Liu / Bao-Xue Yang / Yang Du / Jin-Peng Sun /
PubMed 要旨To accomplish concerted physiological reactions, nature has diversified functions of a single hormone at at least two primary levels: 1) Different receptors recognize the same hormone, and 2) ...To accomplish concerted physiological reactions, nature has diversified functions of a single hormone at at least two primary levels: 1) Different receptors recognize the same hormone, and 2) different cellular effectors couple to the same hormone-receptor pair [R.P. Xiao, , re15 (2001); L. Hein, J. D. Altman, B.K. Kobilka, , 181-184 (1999); Y. Daaka, L. M. Luttrell, R. J. Lefkowitz, , 88-91 (1997)]. Not only these questions lie in the heart of hormone actions and receptor signaling but also dissecting mechanisms underlying these questions could offer therapeutic routes for refractory diseases, such as kidney injury (KI) or X-linked nephrogenic diabetes insipidus (NDI). Here, we identified that G-biased signaling, but not G activation downstream of EP4, showed beneficial effects for both KI and NDI treatments. Notably, by solving Cryo-electron microscope (cryo-EM) structures of EP3-G, EP4-G, and EP4-G in complex with endogenous prostaglandin E (PGE)or two synthetic agonists and comparing with PGE-EP2-G structures, we found that unique primary sequences of prostaglandin E2 receptor (EP) receptors and distinct conformational states of the EP4 ligand pocket govern the G/G transducer coupling selectivity through different structural propagation paths, especially via TM6 and TM7, to generate selective cytoplasmic structural features. In particular, the orientation of the PGE ω-chain and two distinct pockets encompassing agonist L902688 of EP4 were differentiated by their G/G coupling ability. Further, we identified common and distinct features of cytoplasmic side of EP receptors for G/G coupling and provide a structural basis for selective and biased agonist design of EP4 with therapeutic potential.
リンクProc Natl Acad Sci U S A / PubMed:37478163 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度3.1 - 3.5 Å
構造データ

29935

8gcm

EMDB-29935, PDB-8gcm:
Cryo-EM Structure of the Prostaglandin E Receptor EP4 Coupled to G Protein
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.5 Å

29940

8gcp

EMDB-29940, PDB-8gcp:
Cryo-EM Structure of the Prostaglandin E2 Receptor 4 Coupled to G Protein
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.1 Å

29943

8gd9

EMDB-29943, PDB-8gd9:
Cryo-EM Structure of the Prostaglandin E2 Receptor 4 Coupled to G Protein
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.2 Å

29944

8gda

EMDB-29944, PDB-8gda:
Cryo-EM Structure of the Prostaglandin E2 Receptor 4 Coupled to G Protein
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.3 Å

29945

8gdb

EMDB-29945, PDB-8gdb:
Cryo-EM Structure of the Prostaglandin E2 Receptor 4 Coupled to G Protein
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.1 Å

29946

8gdc

EMDB-29946, PDB-8gdc:
Cryo-EM Structure of the Prostaglandin E2 Receptor 3 Coupled to G Protein
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.5 Å

化合物

ChemComp-YX9:
(5S)-5-[(3R)-4,4-difluoro-3-hydroxy-4-phenylbutyl]-1-[6-(1H-tetrazol-5-yl)hexyl]pyrrolidin-2-one

ChemComp-P2E:
(Z)-7-[(1R,2R,3R)-3-hydroxy-2-[(E,3S)-3-hydroxyoct-1-enyl]-5-oxo-cyclopentyl]hept-5-enoic acid / プロスタグランジンE2 / 薬剤*YM / プロスタグランジンE2

ChemComp-Z2C:
4-({2-[(1R,2R,3R,5S)-3,5-dihydroxy-2-{(3S)-3-hydroxy-4-[3-(methoxymethyl)phenyl]butyl}cyclopentyl]ethyl}sulfanyl)butanoic acid

ChemComp-YZV:
(2S,5R)-5-[(1E,3S)-4,4-difluoro-3-hydroxy-4-phenylbut-1-en-1-yl]-1-[6-(1H-tetrazol-5-yl)hexyl]pyrrolidin-2-ol

由来
  • homo sapiens (ヒト)
  • lama glama (ラマ)
キーワードMEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質) / GPCR complex (Gタンパク質共役受容体) / SIGNALING PROTEIN

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万見文献について

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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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関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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