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- PDB-8vvf: Kappa opioid receptor:Galphai protein in complex with inverse ago... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8vvf
タイトルKappa opioid receptor:Galphai protein in complex with inverse agonist JDTic
要素
  • (Guanine nucleotide-binding protein ...) x 3
  • Kappa-type opioid receptor
  • scFv16
キーワードMEMBRANE PROTEIN / G protein coupled receptor / Opioid receptor
機能・相同性
機能・相同性情報


response to acrylamide / dynorphin receptor activity / regulation of saliva secretion / sensory perception of temperature stimulus / positive regulation of eating behavior / adenylate cyclase-inhibiting opioid receptor signaling pathway / negative regulation of luteinizing hormone secretion / G protein-coupled opioid receptor activity / G protein-coupled opioid receptor signaling pathway / positive regulation of dopamine secretion ...response to acrylamide / dynorphin receptor activity / regulation of saliva secretion / sensory perception of temperature stimulus / positive regulation of eating behavior / adenylate cyclase-inhibiting opioid receptor signaling pathway / negative regulation of luteinizing hormone secretion / G protein-coupled opioid receptor activity / G protein-coupled opioid receptor signaling pathway / positive regulation of dopamine secretion / positive regulation of potassium ion transmembrane transport / receptor serine/threonine kinase binding / maternal behavior / positive regulation of p38MAPK cascade / sensory perception / neuropeptide binding / eating behavior / conditioned place preference / estrous cycle / MECP2 regulates neuronal receptors and channels / adenylate cyclase inhibitor activity / positive regulation of protein localization to cell cortex / T cell migration / positive regulation of relaxation of smooth muscle / Adenylate cyclase inhibitory pathway / behavioral response to cocaine / D2 dopamine receptor binding / adenylate cyclase-inhibiting serotonin receptor signaling pathway / G protein-coupled serotonin receptor binding / T-tubule / sensory perception of pain / cellular response to forskolin / axon terminus / Peptide ligand-binding receptors / regulation of mitotic spindle organization / chemokine-mediated signaling pathway / sarcoplasmic reticulum / response to nicotine / Regulation of insulin secretion / neuropeptide signaling pathway / response to prostaglandin E / locomotory behavior / cellular response to glucose stimulus / positive regulation of cholesterol biosynthetic process / negative regulation of insulin secretion / response to insulin / G protein-coupled receptor binding / response to estrogen / response to peptide hormone / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / centriolar satellite / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / Olfactory Signaling Pathway / Activation of the phototransduction cascade / 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 / G beta:gamma signalling through BTK / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / photoreceptor disc membrane / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / Glucagon-type ligand receptors / GDP binding / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / G alpha (z) signalling events / cellular response to catecholamine stimulus / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / GPER1 signaling / cellular response to prostaglandin E stimulus / heterotrimeric G-protein complex / G-protein beta-subunit binding / G alpha (12/13) signalling events / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / extracellular vesicle / synaptic vesicle membrane / sensory perception of taste / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / sperm principal piece / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / signaling receptor complex adaptor activity / retina development in camera-type eye / cellular response to lipopolysaccharide / GTPase binding / G protein activity / fibroblast proliferation
類似検索 - 分子機能
Kappa opioid receptor / Opioid receptor / 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 ...Kappa opioid receptor / Opioid receptor / 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
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-JDC / Kappa-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)
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 Å
データ登録者Gati, C. / Motiwala, Z. / Tyson, A.S. / Styrpejko, D. / Han, G.W. / Khan, S. / Ramos-Gonzalez, N. / Shenvi, R. / Majumdar, S.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/National Institute of General Medical Sciences (NIH/NIGMS)GM144965 米国
National Institutes of Health/National Center for Complementary and Integrative Health (NIH/NCCIH)AT012075 米国
引用ジャーナル: Nat Chem Biol / 年: 2025
タイトル: Molecular mechanisms of inverse agonism via κ-opioid receptor-G protein complexes.
著者: Aaliyah S Tyson / Saif Khan / Zenia Motiwala / Gye Won Han / Zixin Zhang / Mohsen Ranjbar / Daniel Styrpejko / Nokomis Ramos-Gonzalez / Stone Woo / Kelly Villers / Delainey Landaker / Terry ...著者: Aaliyah S Tyson / Saif Khan / Zenia Motiwala / Gye Won Han / Zixin Zhang / Mohsen Ranjbar / Daniel Styrpejko / Nokomis Ramos-Gonzalez / Stone Woo / Kelly Villers / Delainey Landaker / Terry Kenakin / Ryan Shenvi / Susruta Majumdar / Cornelius Gati /
要旨: Opioid receptors, a subfamily of G protein-coupled receptors (GPCRs), are key therapeutic targets. In the canonical GPCR activation model, agonist binding is required for receptor-G protein complex ...Opioid receptors, a subfamily of G protein-coupled receptors (GPCRs), are key therapeutic targets. In the canonical GPCR activation model, agonist binding is required for receptor-G protein complex formation, while antagonists prevent G protein coupling. However, many GPCRs exhibit basal activity, allowing G protein association without an agonist. The pharmacological impact of agonist-free receptor-G protein complexes is poorly understood. Here we present biochemical evidence that certain κ-opioid receptor (KOR) inverse agonists can act via KOR-G protein complexes. To investigate this phenomenon, we determined cryo-EM structures of KOR-G protein complexes with three inverse agonists: JDTic, norBNI and GB18, corresponding to structures of inverse agonist-bound GPCR-G protein complexes. Remarkably, the orthosteric binding pocket resembles the G protein-free 'inactive' receptor conformation, while the receptor remains coupled to the G protein. In summary, our work challenges the canonical model of receptor antagonism and offers crucial insights into GPCR pharmacology.
履歴
登録2024年1月31日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年1月15日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年1月15日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年1月15日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年1月15日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年1月15日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02025年1月15日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12025年1月22日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title ..._citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation_author.name / _em_admin.last_update
改定 1.22025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
改定 1.32025年7月9日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _em_admin.last_update

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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: Kappa-type opioid receptor
C: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
D: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
B: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
E: scFv16
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)155,5196
ポリマ－155,0545
非ポリマー4661
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, not applicable
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 CDB

#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: 37416.930 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
#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: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P59768
#4: 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: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P63096

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タンパク質 / 抗体 / 非ポリマー , 3種, 3分子 AE

#1: タンパク質 Kappa-type opioid receptor / K-OR-1 / KOR-1


分子量: 42681.020 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: OPRK1, OPRK
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P41145
#5: 抗体 scFv16


分子量: 26679.721 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: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
#6: 化合物 ChemComp-JDC / (3R)-7-hydroxy-N-{(2S)-1-[(3R,4R)-4-(3-hydroxyphenyl)-3,4-dimethylpiperidin-1-yl]-3-methylbutan-2-yl}-1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline-3-carboxamide


分子量: 465.628 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C28H39N3O3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION / コメント: アンタゴニスト*YM

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY
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: Kappa opioid receptor in complex with heterotrimeric G protein (Gai/b/g) and inverse agonist JDTic
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#5 / 由来: MULTIPLE SOURCES
分子量値: 130 kDa/nm / 実験値: YES
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: 7.5
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
120 mMHEPESHEPES1
2150 mMsodium chlorideNaCl1
30.001 %detergentLMNG1
試料濃度: 18 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
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
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 90 % / 凍結前の試料温度: 298 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 / 倍率（補正後）: 105000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: -25000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: -15000 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 60 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 1
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Bioquantum / エネルギーフィルタースリット幅: 20 eV

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2EPU2画像取得
4cryoSPARCv4.5.3CTF補正
8PHENIXモデル精密化
10cryoSPARCv4.5.3初期オイラー角割当
11cryoSPARCv4.5.3最終オイラー角割当
12cryoSPARCv4.5.3分類
13cryoSPARCv4.5.3３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 330302 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0038752
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.66211904
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d5.8161254
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0461405
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0041498

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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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