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万見
- PDB-6pt0: Cryo-EM structure of human cannabinoid receptor 2-Gi protein in c... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6pt0
タイトルCryo-EM structure of human cannabinoid receptor 2-Gi protein in complex with agonist WIN 55,212-2
要素
  • (Guanine nucleotide-binding protein ...) x 3
  • Cannabinoid receptor 2
  • scFv16
キーワードMEMBRANE PROTEIN / GPCR complex / WIN55 / 212-2
機能・相同性
機能・相同性情報


trans-synaptic signaling by endocannabinoid, modulating synaptic transmission / cannabinoid receptor activity / negative regulation of mast cell activation / negative regulation of synaptic transmission, GABAergic / negative regulation of action potential / Class A/1 (Rhodopsin-like receptors) / leukocyte chemotaxis / extrinsic component of cytoplasmic side of plasma membrane / regulation of metabolic process / G protein-coupled receptor signaling pathway, coupled to cyclic nucleotide second messenger ...trans-synaptic signaling by endocannabinoid, modulating synaptic transmission / cannabinoid receptor activity / negative regulation of mast cell activation / negative regulation of synaptic transmission, GABAergic / negative regulation of action potential / Class A/1 (Rhodopsin-like receptors) / leukocyte chemotaxis / extrinsic component of cytoplasmic side of plasma membrane / regulation of metabolic process / G protein-coupled receptor signaling pathway, coupled to cyclic nucleotide second messenger / positive regulation of protein localization to cell cortex / Adenylate cyclase inhibitory pathway / T cell migration / D2 dopamine receptor binding / response to prostaglandin E / G protein-coupled serotonin receptor binding / adenylate cyclase regulator activity / adenylate cyclase-inhibiting serotonin receptor signaling pathway / cellular response to forskolin / response to amphetamine / regulation of mitotic spindle organization / Regulation of insulin secretion / positive regulation of cholesterol biosynthetic process / G protein-coupled receptor binding / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / response to peptide hormone / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / centriolar satellite / Olfactory Signaling Pathway / Activation of the phototransduction cascade / G beta:gamma signalling through PLC beta / Presynaptic function of Kainate receptors / Thromboxane signalling through TP receptor / G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / 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 / G beta:gamma signalling through CDC42 / Glucagon signaling in metabolic regulation / G beta:gamma signalling through BTK / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / photoreceptor disc membrane / Glucagon-type ligand receptors / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / GDP binding / G alpha (z) signalling events / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / cellular response to catecholamine stimulus / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / GPER1 signaling / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / cellular response to prostaglandin E stimulus / G-protein beta-subunit binding / heterotrimeric G-protein complex / G alpha (12/13) signalling events / sensory perception of taste / extracellular vesicle / signaling receptor complex adaptor activity / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / G protein activity / GTPase binding / Ca2+ pathway / retina development in camera-type eye / midbody / cell cortex / High laminar flow shear stress activates signaling by PIEZO1 and PECAM1:CDH5:KDR in endothelial cells / fibroblast proliferation / G alpha (i) signalling events / 加水分解酵素; 酸無水物に作用; GTPに作用・細胞または細胞小器官の運動に関与 / G alpha (s) signalling events / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / G alpha (q) signalling events / perikaryon / response to lipopolysaccharide / postsynaptic membrane / Ras protein signal transduction / Extra-nuclear estrogen signaling / cell population proliferation / ciliary basal body / immune response / G protein-coupled receptor signaling pathway / inflammatory response / lysosomal membrane / cell division / GTPase activity / synapse / centrosome / dendrite / protein-containing complex binding / GTP binding
類似検索 - 分子機能
Cannabinoid receptor type 2 / Cannabinoid receptor family / Transducin (heterotrimeric G protein), gamma chain / G Protein Gi Gamma 2 / GI Alpha 1, domain 2-like / GI Alpha 1, domain 2-like / Rhopdopsin 7-helix transmembrane proteins / Rhodopsin 7-helix transmembrane proteins / G-protein alpha subunit, group I / YVTN repeat-like/Quinoprotein amine dehydrogenase ...Cannabinoid receptor type 2 / Cannabinoid receptor family / Transducin (heterotrimeric G protein), gamma chain / G Protein Gi Gamma 2 / GI Alpha 1, domain 2-like / GI Alpha 1, domain 2-like / Rhopdopsin 7-helix transmembrane proteins / Rhodopsin 7-helix transmembrane proteins / G-protein alpha subunit, group I / YVTN repeat-like/Quinoprotein amine dehydrogenase / Serpentine type 7TM GPCR chemoreceptor Srsx / 7 Propeller / Methylamine Dehydrogenase; Chain H / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G protein alpha subunit, helical insertion / G-protein alpha subunit / G-alpha domain profile. / G protein alpha subunit / Few Secondary Structures / Irregular / G-protein, gamma subunit / G-protein gamma subunit domain profile. / G-protein gamma-like domain / G-protein gamma-like domain superfamily / GGL domain / G protein gamma subunit-like motifs / GGL domain / 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. / WD domain, G-beta repeat / Trp-Asp (WD) repeats profile. / Trp-Asp (WD) repeats circular profile. / WD40 repeats / WD40 repeat / WD40-repeat-containing domain superfamily / WD40/YVTN repeat-like-containing domain superfamily / Immunoglobulins / Up-down Bundle / Immunoglobulin-like / Sandwich / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase / Orthogonal Bundle / Mainly Beta / Mainly Alpha
類似検索 - ドメイン・相同性
CHOLESTEROL / PALMITIC ACID / Chem-WI5 / Cannabinoid receptor 2 / 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(i) subunit alpha-1
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
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: 3.2 Å
データ登録者Xu, T.H. / Xing, C. / Zhuang, Y. / Feng, Z. / Zhou, X.E. / Chen, M. / Wang, L. / Meng, X. / Xue, Y. / Wang, J. ...Xu, T.H. / Xing, C. / Zhuang, Y. / Feng, Z. / Zhou, X.E. / Chen, M. / Wang, L. / Meng, X. / Xue, Y. / Wang, J. / Liu, H. / McGuire, T. / Zhao, G. / Melcher, K. / Zhang, C. / Xu, H.E. / Xie, X.Q.
資金援助 米国, 中国, 6件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute on Drug Abuse (NIH/NIDA)P30 DA035778A1 米国
National Institutes of Health/National Institute on Drug Abuse (NIH/NIDA)R01 DA025612 米国
National Institutes of Health/National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NIH/NINDS)1R35GM128641 米国
Ministry of Science and Technology (MoST, China)XDB08020303 中国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)1R01GM127710 米国
Jay and Betty Van Andel Foundation 米国
引用ジャーナル: Cell / 年: 2020
タイトル: Cryo-EM Structure of the Human Cannabinoid Receptor CB2-G Signaling Complex.
著者: Changrui Xing / Youwen Zhuang / Ting-Hai Xu / Zhiwei Feng / X Edward Zhou / Maozi Chen / Lei Wang / Xing Meng / Ying Xue / Junmei Wang / Heng Liu / Terence Francis McGuire / Gongpu Zhao / ...著者: Changrui Xing / Youwen Zhuang / Ting-Hai Xu / Zhiwei Feng / X Edward Zhou / Maozi Chen / Lei Wang / Xing Meng / Ying Xue / Junmei Wang / Heng Liu / Terence Francis McGuire / Gongpu Zhao / Karsten Melcher / Cheng Zhang / H Eric Xu / Xiang-Qun Xie /
要旨: Drugs selectively targeting CB2 hold promise for treating neurodegenerative disorders, inflammation, and pain while avoiding psychotropic side effects mediated by CB1. The mechanisms underlying CB2 ...Drugs selectively targeting CB2 hold promise for treating neurodegenerative disorders, inflammation, and pain while avoiding psychotropic side effects mediated by CB1. The mechanisms underlying CB2 activation and signaling are poorly understood but critical for drug design. Here we report the cryo-EM structure of the human CB2-G signaling complex bound to the agonist WIN 55,212-2. The 3D structure reveals the binding mode of WIN 55,212-2 and structural determinants for distinguishing CB2 agonists from antagonists, which are supported by a pair of rationally designed agonist and antagonist. Further structural analyses with computational docking results uncover the differences between CB2 and CB1 in receptor activation, ligand recognition, and G coupling. These findings are expected to facilitate rational structure-based discovery of drugs targeting the cannabinoid system.
履歴
登録2019年7月14日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02020年2月12日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02020年2月12日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02020年2月12日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02020年2月12日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
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改定 1.02020年2月12日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02020年2月12日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02020年2月12日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02020年2月12日Data content type: FSC / Data content type: FSC / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02020年2月12日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02020年2月12日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12020年3月4日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first
改定 1.22024年11月20日Group: Data collection / Database references / Structure summary
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / database_2 / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession ..._database_2.pdbx_DOI / _database_2.pdbx_database_accession / _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification
改定 1.32025年5月28日Group: Data collection / カテゴリ: em_admin / em_software / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name
改定 1.12025年5月28日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Data processing / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: em_admin / em_software / Data content type: EM metadata / EM metadata / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-20470
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
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: Cannabinoid receptor 2
A: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
B: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
C: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
E: scFv16
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)158,67814
ポリマ－155,6795
非ポリマー2,9999
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
タイプ名称対称操作数
identity operation1_5551
Buried area17270 Å2
ΔGint-62 kcal/mol
Surface area59290 Å2

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要素

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Guanine nucleotide-binding protein ... , 3種, 3分子 ABC

#2: タンパク質 Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1 / Adenylate cyclase-inhibiting G alpha protein


分子量: 40414.047 Da / 分子数: 1 / Mutation: S47N/G203A/E245A/A326S / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: GNAI1
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P63096
#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: 39151.855 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: GNB1
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P62873
#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: 7563.750 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: GNG2
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P59768

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タンパク質 / 抗体 , 2種, 2分子 RE

#1: タンパク質 Cannabinoid receptor 2 / hCB2 / CX5


分子量: 40764.820 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: CNR2, CB2A, CB2B
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P34972
#5: 抗体 scFv16


分子量: 27784.896 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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非ポリマー , 3種, 9分子

#6: 化合物 ChemComp-WI5 / {(3R)-5-methyl-3-[(morpholin-4-yl)methyl]-2,3-dihydro[1,4]oxazino[2,3,4-hi]indol-6-yl}(naphthalen-1-yl)methanone / Win-55212-2


分子量: 426.507 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C27H26N2O3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: アゴニスト*YM
#7: 化合物
ChemComp-PLM / PALMITIC ACID / パルミチン酸


分子量: 256.424 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C16H32O2
#8: 化合物
ChemComp-CLR / CHOLESTEROL / コレステロ-ル


分子量: 386.654 Da / 分子数: 4 / 由来タイプ: 合成 / 式: C27H46O

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY
Has protein modificationY

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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: human cannabinoid receptor 2-Gi protein / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#5 / 由来: RECOMBINANT
分子量単位: MEGADALTONS / 実験値: NO
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: 7.2
試料濃度: 7 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: Cryo-EM structure of human cannabinoid receptor 2-Gi protein in complex agonist WIN 55,212-2
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 281 K

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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: FIELD EMISSION GUN / 加速電圧: 300 kV / 照射モード: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / Cs: 2.7 mm
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
撮影平均露光時間: 8 sec. / 電子線照射量: 2.08 e/Å2 / 検出モード: COUNTING
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
実像数: 8810

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.13_2998: / 分類: 精密化
EMソフトウェア名称: PHENIX / カテゴリ: モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 1590810
3次元再構成解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 721844 / 対称性のタイプ: POINT

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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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