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タイトルStructure-based design of bitopic ligands for the µ-opioid receptor.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 613, Issue 7945, Page 767-774, Year 2023
掲載日2022年11月30日
著者Abdelfattah Faouzi / Haoqing Wang / Saheem A Zaidi / Jeffrey F DiBerto / Tao Che / Qianhui Qu / Michael J Robertson / Manish K Madasu / Amal El Daibani / Balazs R Varga / Tiffany Zhang / Claudia Ruiz / Shan Liu / Jin Xu / Kevin Appourchaux / Samuel T Slocum / Shainnel O Eans / Michael D Cameron / Ream Al-Hasani / Ying Xian Pan / Bryan L Roth / Jay P McLaughlin / Georgios Skiniotis / Vsevolod Katritch / Brian K Kobilka / Susruta Majumdar /
PubMed 要旨Mu-opioid receptor (µOR) agonists such as fentanyl have long been used for pain management, but are considered a major public health concern owing to their adverse side effects, including lethal ...Mu-opioid receptor (µOR) agonists such as fentanyl have long been used for pain management, but are considered a major public health concern owing to their adverse side effects, including lethal overdose. Here, in an effort to design safer therapeutic agents, we report an approach targeting a conserved sodium ion-binding site found in µOR and many other class A G-protein-coupled receptors with bitopic fentanyl derivatives that are functionalized via a linker with a positively charged guanidino group. Cryo-electron microscopy structures of the most potent bitopic ligands in complex with µOR highlight the key interactions between the guanidine of the ligands and the key Asp residue in the Na site. Two bitopics (C5 and C6 guano) maintain nanomolar potency and high efficacy at G subtypes and show strongly reduced arrestin recruitment-one (C6 guano) also shows the lowest G efficacy among the panel of µOR agonists, including partial and biased morphinan and fentanyl analogues. In mice, C6 guano displayed µOR-dependent antinociception with attenuated adverse effects, supporting the µOR sodium ion-binding site as a potential target for the design of safer analgesics. In general, our study suggests that bitopic ligands that engage the sodium ion-binding pocket in class A G-protein-coupled receptors can be designed to control their efficacy and functional selectivity profiles for G, G and G subtypes and arrestins, thus modulating their in vivo pharmacology.
リンクNature / PubMed:36450356 / PubMed Central
手法EM (単粒子)
解像度3.2 - 3.3 Å
構造データ

26313

7u2k

EMDB-26313, PDB-7u2k:
C6-guano bound Mu Opioid Receptor-Gi Protein Complex
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.3 Å

26314

7u2l

EMDB-26314, PDB-7u2l:
C5guano-uOR-Gi-scFv16
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.2 Å

化合物

ChemComp-KZR:
N-(6-carbamimidamidohexyl)-N-[1-(2-phenylethyl)piperidin-4-yl]propanamide

ChemComp-L0X:
N-(5-carbamimidamidopentyl)-N-[1-(2-phenylethyl)piperidin-4-yl]propanamide

由来
  • homo sapiens (ヒト)
  • mus musculus (ハツカネズミ)
キーワードMEMBRANE PROTEIN / GPCR

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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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