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万見
- EMDB-36989: Full agonist-bound mu-type opioid receptor-G protein complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-36989
タイトルFull agonist-bound mu-type opioid receptor-G protein complex
マップデータ
試料
  • 複合体: Full agonist-bound mu-type opioid receptor-G protein complex
    • タンパク質・ペプチド: Soluble cytochrome b562,Mu-type opioid receptor
    • タンパク質・ペプチド: DAMGO
    • タンパク質・ペプチド: G protein subunit alpha i3
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide binding protein, beta polypeptide 1
    • 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: scFv16
キーワードSIGNALING PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


Opioid Signalling / beta-endorphin receptor activity / morphine receptor activity / negative regulation of Wnt protein secretion / regulation of cellular response to stress / G protein-coupled opioid receptor signaling pathway / behavioral response to ethanol / positive regulation of cAMP-mediated signaling / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / sensory perception ...Opioid Signalling / beta-endorphin receptor activity / morphine receptor activity / negative regulation of Wnt protein secretion / regulation of cellular response to stress / G protein-coupled opioid receptor signaling pathway / behavioral response to ethanol / positive regulation of cAMP-mediated signaling / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / sensory perception / negative regulation of nitric oxide biosynthetic process / neuropeptide binding / negative regulation of cAMP-mediated signaling / GTP metabolic process / regulation of NMDA receptor activity / positive regulation of neurogenesis / G protein-coupled dopamine receptor signaling pathway / negative regulation of cytosolic calcium ion concentration / G protein-coupled receptor signaling pathway, coupled to cyclic nucleotide second messenger / positive regulation of macroautophagy / G-protein alpha-subunit binding / voltage-gated calcium channel activity / neuropeptide signaling pathway / MECP2 regulates neuronal receptors and channels / sensory perception of pain / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / Peptide ligand-binding receptors / G protein-coupled receptor binding / G protein-coupled receptor activity / electron transport chain / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / G beta:gamma signalling through PLC beta / Presynaptic function of Kainate receptors / Thromboxane signalling through TP receptor / G-protein activation / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / Glucagon signaling in metabolic regulation / G beta:gamma signalling through CDC42 / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / G beta:gamma signalling through BTK / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / Glucagon-type ligand receptors / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / G alpha (z) signalling events / cellular response to catecholamine stimulus / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / cellular response to prostaglandin E stimulus / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / GPER1 signaling / GDP binding / G-protein beta-subunit binding / heterotrimeric G-protein complex / positive regulation of nitric oxide biosynthetic process / G alpha (12/13) signalling events / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / Ca2+ pathway / midbody / positive regulation of cytosolic calcium ion concentration / G alpha (i) signalling events / fibroblast proliferation / G alpha (s) signalling events / G alpha (q) signalling events / perikaryon / Interleukin-4 and Interleukin-13 signaling / Extra-nuclear estrogen signaling / periplasmic space / electron transfer activity / positive regulation of ERK1 and ERK2 cascade / endosome / neuron projection / iron ion binding / G protein-coupled receptor signaling pathway / negative regulation of cell population proliferation / cell division / Golgi membrane / axon / GTPase activity / centrosome / synapse / dendrite / heme binding / endoplasmic reticulum membrane / nucleolus / GTP binding / Golgi apparatus / endoplasmic reticulum / signal transduction / extracellular exosome / nucleoplasm / membrane / plasma membrane / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Mu opioid receptor / Opioid receptor / Cytochrome b562 / Cytochrome b562 / Cytochrome c/b562 / G-protein alpha subunit, group I / G-alpha domain profile. / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G protein alpha subunit, helical insertion / G-protein alpha subunit ...Mu opioid receptor / Opioid receptor / Cytochrome b562 / Cytochrome b562 / Cytochrome c/b562 / G-protein alpha subunit, group I / 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 coupled receptors family 1 signature. / G protein-coupled receptor, rhodopsin-like / GPCR, rhodopsin-like, 7TM / G-protein coupled receptors family 1 profile. / 7 transmembrane receptor (rhodopsin family) / G-protein beta WD-40 repeat / WD40 repeat, conserved site / Trp-Asp (WD) repeats signature. / Trp-Asp (WD) repeats profile. / Trp-Asp (WD) repeats circular profile. / WD domain, G-beta repeat / WD40 repeats / WD40 repeat / 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(i) subunit alpha-3 / Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1 / Soluble cytochrome b562 / Mu-type opioid receptor / 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) / synthetic construct (人工物) / Macaca mulatta (アカゲザル)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 2.98 Å
データ登録者Uchikubo-Kamo T / Shirouzu M / Hisano T / Imai S / Kaneko S / Shimada I
資金援助 日本, 4件
OrganizationGrant number国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)JP17H06097 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)JP21H02619 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)JP23KJ0574 日本
Japan Agency for Medical Research and Development (AMED)21ae0121028h0001 日本
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Structural and dynamic insights into the activation of the μ-opioid receptor by an allosteric modulator.
著者: Shun Kaneko / Shunsuke Imai / Tomomi Uchikubo-Kamo / Tamao Hisano / Nobuaki Asao / Mikako Shirouzu / Ichio Shimada /
要旨: G-protein-coupled receptors (GPCRs) play pivotal roles in various physiological processes. These receptors are activated to different extents by diverse orthosteric ligands and allosteric modulators. ...G-protein-coupled receptors (GPCRs) play pivotal roles in various physiological processes. These receptors are activated to different extents by diverse orthosteric ligands and allosteric modulators. However, the mechanisms underlying these variations in signaling activity by allosteric modulators remain largely elusive. Here, we determine the three-dimensional structure of the μ-opioid receptor (MOR), a class A GPCR, in complex with the G protein and an allosteric modulator, BMS-986122, using cryogenic electron microscopy. Our results reveal that BMS-986122 binding induces changes in the map densities corresponding to R167 and Y254, key residues in the structural motifs conserved among class A GPCRs. Nuclear magnetic resonance analyses of MOR in the absence of the G protein reveal that BMS-986122 binding enhances the formation of the interaction between R167 and Y254, thus stabilizing the fully-activated conformation, where the intracellular half of TM6 is outward-shifted to allow for interaction with the G protein. These findings illuminate that allosteric modulators like BMS-986122 can potentiate receptor activation through alterations in the conformational dynamics in the core region of GPCRs. Together, our results demonstrate the regulatory mechanisms of GPCRs, providing insights into the rational development of therapeutics targeting GPCRs.
履歴
登録2023年8月1日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年5月29日-
マップ公開2024年5月29日-
更新2024年5月29日-
現状2024年5月29日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_36989.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_36989.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 83.7 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.829 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.025
最小 - 最大-0.12787627 - 0.21389598
平均 (標準偏差)0.0000033161348 (±0.0044684904)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ280280280
Spacing280280280
セルA=B=C: 232.12 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_36989_half_map_1.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: #1

ファイルemd_36989_half_map_2.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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試料の構成要素

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全体 : Full agonist-bound mu-type opioid receptor-G protein complex

全体名称: Full agonist-bound mu-type opioid receptor-G protein complex
要素
  • 複合体: Full agonist-bound mu-type opioid receptor-G protein complex
    • タンパク質・ペプチド: Soluble cytochrome b562,Mu-type opioid receptor
    • タンパク質・ペプチド: DAMGO
    • タンパク質・ペプチド: G protein subunit alpha i3
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide binding protein, beta polypeptide 1
    • 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: scFv16

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超分子 #1: Full agonist-bound mu-type opioid receptor-G protein complex

超分子名称: Full agonist-bound mu-type opioid receptor-G protein complex
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: all
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Soluble cytochrome b562,Mu-type opioid receptor

分子名称: Soluble cytochrome b562,Mu-type opioid receptor / 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 51.321855 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: CLVFADYKDD DDALEVLFQG PMADLEDNWE TLNDNLKVIE KADNAAQVKD ALTKMRAAAL DAQKATPPKL EDKSPDSPEM KDFRHGFDI LVGQIDDALK LANEGKVKEA QAAAEQLKTT RNAYIQKYLG GSPGARSASS PSMITAITIM ALYSIVCVVG L FGNFLVMY ...文字列:
CLVFADYKDD DDALEVLFQG PMADLEDNWE TLNDNLKVIE KADNAAQVKD ALTKMRAAAL DAQKATPPKL EDKSPDSPEM KDFRHGFDI LVGQIDDALK LANEGKVKEA QAAAEQLKTT RNAYIQKYLG GSPGARSASS PSMITAITIM ALYSIVCVVG L FGNFLVMY VIVRYTKMKT ATNIYIFNLA LADALATSTL PFQSVNYLMG TWPFGTILCK IVISIDYYNM FTSIWTLCTM SV DRYIAVC HPVKALDFRT PRNAKIINVC NWILSSAIGL PVMFMATTKY RQGSIDCTLT FSHPTWYWEN LLKICVFIFA FIM PVLIIT VCYGLMILRL KSVRMLSGSK EKDRNLRRIT RMVLVVVAVF IVCWTPIHIY VIIKALVTIP ETTFQTVSWH FCIA LGYTN SCLNPVLYAF LDENFKRCFR EFCIPTSSNI EQLEVLFQGP HHHHHHHH

UniProtKB: Soluble cytochrome b562, Mu-type opioid receptor

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分子 #2: DAMGO

分子名称: DAMGO / 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: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 513.587 Da
配列文字列:
Y(DAL)G(MEA)(ETA)

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分子 #3: G protein subunit alpha i3

分子名称: G protein subunit alpha i3 / 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: Macaca mulatta (アカゲザル)
分子量理論値: 40.585137 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MGCTLSAEDK AAVERSKMID RNLREDGEKA AKEVKLLLLG AGESGKSTIV KQMKIIHEDG YSEDECKQYK VVVYSNTIQS IIAIIRAMG RLKIDFGEAA RADDARQLFV LAGSAEEGVM TPELAGVIKR LWRDGGVQAC FSRSREYQLN DSASYYLNDL D RISQSNYI ...文字列:
MGCTLSAEDK AAVERSKMID RNLREDGEKA AKEVKLLLLG AGESGKSTIV KQMKIIHEDG YSEDECKQYK VVVYSNTIQS IIAIIRAMG RLKIDFGEAA RADDARQLFV LAGSAEEGVM TPELAGVIKR LWRDGGVQAC FSRSREYQLN DSASYYLNDL D RISQSNYI PTQQDVLRTR VKTTGIVETH FTFKDLYFKM FDVGGQRSER KKWIHCFEGV TAIIFCVALS DYDLVLAEDE EM NRMHESM KLFDSICNNK WFTETSIILF LNKKDLFEEK IKRSPLTICY PEYTGSNTYE EAAAYIQCQF EDLNRRKDTK EIY THFTCA TDTKNVQFVF DAVTDVIIKN NLKECGLY

UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-3

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分子 #4: Guanine nucleotide binding protein, beta polypeptide 1

分子名称: Guanine nucleotide binding protein, beta polypeptide 1
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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 38.522098 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MHHHHHHHHS ELDQLRQEAE QLKNQIRDAR KACADATLSQ ITNNIDPVGR IQMRTRRTLR GHLAKIYAMH WGTDSRLLVS ASQDGKLII WDSYTTNKVH AIPLRSSWVM TCAYAPSGNY VACGGLDNIC SIYNLKTREG NVRVSRELAG HTGYLSCCRF L DDNQIVTS ...文字列:
MHHHHHHHHS ELDQLRQEAE QLKNQIRDAR KACADATLSQ ITNNIDPVGR IQMRTRRTLR GHLAKIYAMH WGTDSRLLVS ASQDGKLII WDSYTTNKVH AIPLRSSWVM TCAYAPSGNY VACGGLDNIC SIYNLKTREG NVRVSRELAG HTGYLSCCRF L DDNQIVTS SGDTTCALWD IETGQQTTTF TGHTGDVMSL SLAPDTRLFV SGACDASAKL WDVREGMCRQ TFTGHESDIN AI CFFPNGN AFATGSDDAT CRLFDLRADQ ELMTYSHDNI ICGITSVSFS KSGRLLLAGY DDFNCNVWDA LKADRAGVLA GHD NRVSCL GVTDDGMAVA TGSWDSFLKI WN

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

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分子 #5: 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: 5 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 7.861143 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 FREKKFFCAI L

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

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分子 #6: scFv16

分子名称: scFv16 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 6 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 27.409588 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: DVQLVESGGG LVQPGGSRKL SCSASGFAFS SFGMHWVRQA PEKGLEWVAY ISSGSGTIYY ADTVKGRFTI SRDDPKNTLF LQMTSLRSE DTAMYYCVRS IYYYGSSPFD FWGQGTTLTV SSGGGGSGGG GSGGGGSDIV MTQATSSVPV TPGESVSISC R SSKSLLHS ...文字列:
DVQLVESGGG LVQPGGSRKL SCSASGFAFS SFGMHWVRQA PEKGLEWVAY ISSGSGTIYY ADTVKGRFTI SRDDPKNTLF LQMTSLRSE DTAMYYCVRS IYYYGSSPFD FWGQGTTLTV SSGGGGSGGG GSGGGGSDIV MTQATSSVPV TPGESVSISC R SSKSLLHS NGNTYLYWFL QRPGQSPQLL IYRMSNLASG VPDRFSGSGS GTAFTLTISR LEAEDVGVYY CMQHLEYPLT FG AGTKLEL KAAALEVLFQ

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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

緩衝液pH: 7.5
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 277 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
特殊光学系エネルギーフィルター - 名称: GIF Quantum LS / エネルギーフィルター - スリット幅: 15 eV
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k) / 平均露光時間: 2.3 sec. / 平均電子線量: 50.5 e/Å2
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 FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 0.8 µm
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
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: OTHER
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.98 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.2) / 使用した粒子像数: 308249
初期 角度割当タイプ: OTHER / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.2)
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.2)
最終 3次元分類ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.1.2)
FSC曲線 (解像度の算出)

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原子モデル構築 1

精密化空間: REAL / プロトコル: RIGID BODY FIT
得られたモデル

PDB-8k9k:
Full agonist-bound mu-type opioid receptor-G protein complex

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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://pdbjlvh1.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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