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- PDB-7ld3: Cryo-EM structure of the human adenosine A1 receptor-Gi2-protein ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7ld3
タイトルCryo-EM structure of the human adenosine A1 receptor-Gi2-protein complex bound to its endogenous agonist and an allosteric ligand
要素
  • (Guanine nucleotide-binding protein ...) x 3
  • Chimera protein of Muscarinic acetylcholine receptor M4 and Adenosine receptor A1
キーワードSIGNALING PROTEIN / membrane protein / active-state G protein-coupled receptor / adenosine A1 receptor / PAM / allosteric modulator
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of nucleoside transport / negative regulation of neurotrophin production / positive regulation of peptide secretion / negative regulation of glutamate secretion / intracellular protein-containing complex / negative regulation of circadian sleep/wake cycle, non-REM sleep / G protein-coupled purinergic nucleotide receptor signaling pathway / purine nucleoside binding / regulation of respiratory gaseous exchange by nervous system process / positive regulation of dephosphorylation ...positive regulation of nucleoside transport / negative regulation of neurotrophin production / positive regulation of peptide secretion / negative regulation of glutamate secretion / intracellular protein-containing complex / negative regulation of circadian sleep/wake cycle, non-REM sleep / G protein-coupled purinergic nucleotide receptor signaling pathway / purine nucleoside binding / regulation of respiratory gaseous exchange by nervous system process / positive regulation of dephosphorylation / positive regulation of lipid catabolic process / negative regulation of hormone secretion / negative regulation of adenylate cyclase-activating adrenergic receptor signaling pathway / regulation of sensory perception of pain / Muscarinic acetylcholine receptors / G protein-coupled acetylcholine receptor activity / negative regulation of calcium ion-dependent exocytosis / heterotrimeric G-protein binding / regulation of presynaptic cytosolic calcium ion concentration / regulation of locomotion / Adenosine P1 receptors / G protein-coupled adenosine receptor activity / positive regulation of G protein-coupled receptor signaling pathway / negative regulation of adenylate cyclase activity / response to purine-containing compound / positive regulation of potassium ion transport / G protein-coupled adenosine receptor signaling pathway / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / positive regulation of neural precursor cell proliferation / negative regulation of synaptic transmission, GABAergic / regulation of cardiac muscle cell contraction / negative regulation of synaptic transmission / negative regulation of systemic arterial blood pressure / negative regulation of synaptic transmission, glutamatergic / protein targeting to membrane / positive regulation of urine volume / triglyceride homeostasis / presynaptic active zone / gamma-aminobutyric acid signaling pathway / temperature homeostasis / negative regulation of acute inflammatory response / regulation of calcium ion transport / negative regulation of apoptotic signaling pathway / positive regulation of systemic arterial blood pressure / detection of temperature stimulus involved in sensory perception of pain / negative regulation of long-term synaptic potentiation / fatty acid homeostasis / asymmetric synapse / axolemma / negative regulation of lipid catabolic process / G protein-coupled receptor signaling pathway, coupled to cyclic nucleotide second messenger / lipid catabolic process / positive regulation of vascular associated smooth muscle cell proliferation / neuronal dense core vesicle / phagocytosis / positive regulation of superoxide anion generation / heat shock protein binding / response to nutrient / Adenylate cyclase inhibitory pathway / apoptotic signaling pathway / calyx of Held / excitatory postsynaptic potential / hippocampal mossy fiber to CA3 synapse / Regulation of insulin secretion / vasodilation / G protein-coupled receptor binding / cognition / epidermal growth factor receptor signaling pathway / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / Olfactory Signaling Pathway / Activation of the phototransduction cascade / terminal bouton / G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / G beta:gamma signalling through PLC beta / Presynaptic function of Kainate receptors / Thromboxane signalling through TP receptor / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / G-protein activation / Glucagon signaling in metabolic regulation / G beta:gamma signalling through CDC42 / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / photoreceptor disc membrane / G beta:gamma signalling through BTK / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / Glucagon-type ligand receptors / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / cell-cell signaling / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / G alpha (z) signalling events / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / cellular response to catecholamine stimulus / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / cellular response to prostaglandin E stimulus
類似検索 - 分子機能
Adenosine A1 receptor / Muscarinic acetylcholine receptor M4 / Muscarinic acetylcholine receptor family / Adenosine receptor / YVTN repeat-like/Quinoprotein amine dehydrogenase / 7 Propeller / Methylamine Dehydrogenase; Chain H / G-protein alpha subunit, group I / Serpentine type 7TM GPCR chemoreceptor Srsx / G protein alpha subunit, helical insertion ...Adenosine A1 receptor / Muscarinic acetylcholine receptor M4 / Muscarinic acetylcholine receptor family / Adenosine receptor / YVTN repeat-like/Quinoprotein amine dehydrogenase / 7 Propeller / Methylamine Dehydrogenase; Chain H / G-protein alpha subunit, group I / Serpentine type 7TM GPCR chemoreceptor Srsx / G protein alpha subunit, helical insertion / G protein alpha subunit / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G-protein alpha subunit / G-alpha domain profile. / 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 / G protein beta WD-40 repeat protein / Guanine nucleotide-binding protein, beta subunit / G-protein, beta subunit / G-protein coupled receptors family 1 signature. / 7 transmembrane receptor (rhodopsin family) / G protein-coupled receptor, rhodopsin-like / GPCR, rhodopsin-like, 7TM / G-protein coupled receptors family 1 profile. / 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. / WD40 repeats / WD40 repeat / WD40-repeat-containing domain superfamily / WD40/YVTN repeat-like-containing domain superfamily / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase / Mainly Beta
類似検索 - ドメイン・相同性
ADENOSINE / Chem-XTD / Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-2 / Muscarinic acetylcholine receptor M4 / Adenosine receptor A1 / 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
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
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Draper-Joyce, C.J. / Danev, R. / Thal, D.M. / Christopoulos, A. / Glukhova, A.
資金援助 オーストラリア, 2件
組織認可番号国
National Health and Medical Research Council (NHMRC, Australia) オーストラリア
Australian Research Council (ARC) オーストラリア
引用ジャーナル: Nature / 年: 2021
タイトル: Positive allosteric mechanisms of adenosine A receptor-mediated analgesia.
著者: Christopher J Draper-Joyce / Rebecca Bhola / Jinan Wang / Apurba Bhattarai / Anh T N Nguyen / India Cowie-Kent / Kelly O'Sullivan / Ling Yeong Chia / Hariprasad Venugopal / Celine Valant / ...著者: Christopher J Draper-Joyce / Rebecca Bhola / Jinan Wang / Apurba Bhattarai / Anh T N Nguyen / India Cowie-Kent / Kelly O'Sullivan / Ling Yeong Chia / Hariprasad Venugopal / Celine Valant / David M Thal / Denise Wootten / Nicolas Panel / Jens Carlsson / Macdonald J Christie / Paul J White / Peter Scammells / Lauren T May / Patrick M Sexton / Radostin Danev / Yinglong Miao / Alisa Glukhova / Wendy L Imlach / Arthur Christopoulos /
要旨: The adenosine A receptor (AR) is a promising therapeutic target for non-opioid analgesic agents to treat neuropathic pain. However, development of analgesic orthosteric AR agonists has failed because ...The adenosine A receptor (AR) is a promising therapeutic target for non-opioid analgesic agents to treat neuropathic pain. However, development of analgesic orthosteric AR agonists has failed because of a lack of sufficient on-target selectivity as well as off-tissue adverse effects. Here we show that [2-amino-4-(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)thiophen-3-yl)(4-chlorophenyl)methanone] (MIPS521), a positive allosteric modulator of the AR, exhibits analgesic efficacy in rats in vivo through modulation of the increased levels of endogenous adenosine that occur in the spinal cord of rats with neuropathic pain. We also report the structure of the AR co-bound to adenosine, MIPS521 and a G heterotrimer, revealing an extrahelical lipid-detergent-facing allosteric binding pocket that involves transmembrane helixes 1, 6 and 7. Molecular dynamics simulations and ligand kinetic binding experiments support a mechanism whereby MIPS521 stabilizes the adenosine-receptor-G protein complex. This study provides proof of concept for structure-based allosteric drug design of non-opioid analgesic agents that are specific to disease contexts.
履歴
登録2021年1月12日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02021年9月8日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年10月13日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year
改定 1.22024年11月13日Group: Data collection / Structure summary
カテゴリ: chem_comp_atom / chem_comp_bond ...chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification

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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-23280
  • 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
A: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-2
R: Chimera protein of Muscarinic acetylcholine receptor M4 and Adenosine receptor A1
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
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)130,8766
ポリマ－130,1594
非ポリマー7172
水181
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

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要素

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

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


分子量: 40502.863 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: GNAI2, GNAI2B / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: P04899
#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: 38534.062 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: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 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: 7861.143 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: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: P59768

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タンパク質 , 1種, 1分子 R

#2: タンパク質 Chimera protein of Muscarinic acetylcholine receptor M4 and Adenosine receptor A1


分子量: 43261.020 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: CHRM4, ADORA1 / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: P08173, UniProt: P30542

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非ポリマー , 3種, 3分子

#5: 化合物 ChemComp-ADN / ADENOSINE


分子量: 267.241 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H13N5O4
#6: 化合物 ChemComp-XTD / {2-amino-4-[3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl]thiophen-3-yl}(4-chlorophenyl)methanone


分子量: 449.797 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C19H10ClF6NOS / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#7: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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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 adenosine A1 receptor-Gi2-protein complex bound to its endogenous agonist adenosine
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#4 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
緩衝液pH: 7.5
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE-PROPANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 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: OTHER
電子レンズモード: BRIGHT FIELD
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 8 sec. / 電子線照射量: 50 e/Å2 / 検出モード: COUNTING / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)
画像スキャン横: 3838 / 縦: 3710 / 動画フレーム数/画像: 50

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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: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 683928 / 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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