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- PDB-7sbf: PZM21 bound Mu Opioid Receptor-Gi Protein Complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7sbf
タイトルPZM21 bound Mu Opioid Receptor-Gi Protein Complex
要素
  • (Guanine nucleotide-binding protein ...) x 3
  • Soluble cytochrome b562, Mu-type opioid receptor chimera,Mu-type opioid receptor
  • scFv16
キーワードMEMBRANE PROTEIN / GPCR
機能・相同性
機能・相同性情報


Opioid Signalling / spine apparatus / beta-endorphin receptor activity / morphine receptor activity / negative regulation of Wnt protein secretion / Peptide ligand-binding receptors / adenylate cyclase-inhibiting opioid receptor signaling pathway / positive regulation of appetite / G-protein activation / G protein-coupled opioid receptor activity ...Opioid Signalling / spine apparatus / beta-endorphin receptor activity / morphine receptor activity / negative regulation of Wnt protein secretion / Peptide ligand-binding receptors / adenylate cyclase-inhibiting opioid receptor signaling pathway / positive regulation of appetite / G-protein activation / G protein-coupled opioid receptor activity / negative regulation of luteinizing hormone secretion / G protein-coupled opioid receptor signaling pathway / sperm ejaculation / G alpha (i) signalling events / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / negative regulation of nitric oxide biosynthetic process / negative regulation of cAMP-mediated signaling / negative regulation of adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / neuropeptide binding / regulation of NMDA receptor activity / positive regulation of neurogenesis / eating behavior / negative regulation of cytosolic calcium ion concentration / transmission of nerve impulse / social behavior / neuropeptide signaling pathway / G-protein alpha-subunit binding / T cell migration / voltage-gated calcium channel activity / Adenylate cyclase inhibitory pathway / positive regulation of protein localization to cell cortex / regulation of cAMP-mediated signaling / D2 dopamine receptor binding / G protein-coupled serotonin receptor binding / GABA-ergic synapse / regulation of mitotic spindle organization / positive regulation of gluconeogenesis / cellular response to forskolin / sensory perception of pain / dendrite membrane / presynaptic modulation of chemical synaptic transmission / dendrite cytoplasm / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / excitatory postsynaptic potential / Regulation of insulin secretion / locomotory behavior / G protein-coupled receptor binding / G protein-coupled receptor activity / electron transport chain / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / Olfactory Signaling Pathway / Activation of the phototransduction cascade / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / G beta:gamma signalling through PLC beta / Presynaptic function of Kainate receptors / Thromboxane signalling through TP receptor / Glucagon signaling in metabolic regulation / G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / G-protein activation / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / G beta:gamma signalling through CDC42 / response to peptide hormone / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / G beta:gamma signalling through BTK / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / Glucagon-type ligand receptors / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / photoreceptor disc membrane / G alpha (z) signalling events / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / cellular response to catecholamine stimulus / sensory perception of taste / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / GPER1 signaling / cellular response to prostaglandin E stimulus / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / GDP binding / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / G-protein beta-subunit binding / heterotrimeric G-protein complex / 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 (12/13) signalling events / extracellular vesicle / signaling receptor complex adaptor activity / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / GTPase binding / retina development in camera-type eye / Ca2+ pathway / presynaptic membrane / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / cell cortex / midbody / G alpha (i) signalling events
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 protein alpha subunit, helical insertion / G protein alpha subunit / G-alpha domain profile. / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit ...Mu opioid receptor / Opioid receptor / Cytochrome b562 / Cytochrome b562 / Cytochrome c/b562 / G-protein alpha subunit, group I / G protein alpha subunit, helical insertion / G protein alpha subunit / G-alpha domain profile. / Guanine nucleotide binding protein (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
Chem-8QY / Soluble cytochrome b562 / Mu-type opioid receptor / 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)
Mus musculus (ハツカネズミ)
Escherichia coli (大腸菌)
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: 2.9 Å
データ登録者Huang, W. / Qu, Q. / Wang, H. / Skiniotis, G. / Kobilka, B.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute on Drug Abuse (NIH/NIDA) 米国
引用ジャーナル: Angew Chem Int Ed Engl / 年: 2022
タイトル: Structure-Based Evolution of G Protein-Biased μ-Opioid Receptor Agonists.
著者: Haoqing Wang / Florian Hetzer / Weijiao Huang / Qianhui Qu / Justin Meyerowitz / Jonas Kaindl / Harald Hübner / Georgios Skiniotis / Brian K Kobilka / Peter Gmeiner /
要旨: The μ-opioid receptor (μOR) is the major target for opioid analgesics. Activation of μOR initiates signaling through G protein pathways as well as through β-arrestin recruitment. μOR agonists ...The μ-opioid receptor (μOR) is the major target for opioid analgesics. Activation of μOR initiates signaling through G protein pathways as well as through β-arrestin recruitment. μOR agonists that are biased towards G protein signaling pathways demonstrate diminished side effects. PZM21, discovered by computational docking, is a G protein biased μOR agonist. Here we report the cryoEM structure of PZM21 bound μOR in complex with G protein. Structure-based evolution led to multiple PZM21 analogs with more pronounced G protein bias and increased lipophilicity to improve CNS penetration. Among them, FH210 shows extremely low potency and efficacy for arrestin recruitment. We further determined the cryoEM structure of FH210 bound to μOR in complex with G protein and confirmed its expected binding pose. The structural and pharmacological studies reveal a potential mechanism to reduce β-arrestin recruitment by the μOR, and hold promise for developing next-generation analgesics with fewer adverse effects.
履歴
登録2021年9月24日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02022年4月20日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12022年6月15日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.page_first / _citation.page_last ..._citation.page_first / _citation.page_last / _citation.title / _citation_author.identifier_ORCID / _citation_author.name
改定 1.22022年7月6日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.journal_volume

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構造の表示

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-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
R: Soluble cytochrome b562, Mu-type opioid receptor chimera,Mu-type opioid receptor
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)169,2176
ポリマ－168,8565
非ポリマー3621
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法
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 ABC

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


分子量: 40415.031 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: GNAI1 / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: P63096
#2: 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: 37671.102 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
#3: 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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抗体 / タンパク質 / 非ポリマー , 3種, 3分子 ER

#4: 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) Mus musculus (ハツカネズミ) / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
#5: タンパク質 Soluble cytochrome b562, Mu-type opioid receptor chimera,Mu-type opioid receptor / Cytochrome b-562 / M-OR-1 / MOR-1


分子量: 55123.824 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌), (組換発現) Mus musculus (ハツカネズミ)
遺伝子: cybC, Oprm1, Mor, Oprm
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P0ABE7, UniProt: P42866
#6: 化合物 ChemComp-8QY / N-[(2S)-2-(dimethylamino)-3-(4-hydroxyphenyl)propyl]-N'-[(2S)-1-(thiophen-3-yl)propan-2-yl]urea / PZM-21


分子量: 361.502 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C19H27N3O2S / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: アゴニスト*YM

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY
配列の詳細Entity 5 Mu-type opiod receptor contains a TEV protease recognition site 44-ENLYFQ-49.

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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: PZM21 bound Mu Opioid Receptor-Gi Protein Complex / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#5 / 由来: MULTIPLE SOURCES
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
11Homo sapiens (ヒト)9606
21Mus musculus (ハツカネズミ)10090
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
11Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)7111
21Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)7108
緩衝液pH: 7.4
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結凍結剤: ETHANE

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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: TFS 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 / 最大 デフォーカス（公称値）: 2500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 700 nm
撮影電子線照射量: 66.75 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.19.2_4158: / 分類: 精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 2.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 258137 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0048709
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.58811830
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d5.6651207
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0441372
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0041485

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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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