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- EMDB-37849: Cryo-EM structure of CB1-beta-arrestin1 complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-37849
タイトルCryo-EM structure of CB1-beta-arrestin1 complex
マップデータ
試料
  • 複合体: Cryo-EM structure of human cannabinoid receptor 1 with effector protein
    • タンパク質・ペプチド: Beta-arrestin-1
    • タンパク質・ペプチド: Fab30 heavy chain
    • タンパク質・ペプチド: Fab30 light chain
    • タンパク質・ペプチド: Cannabinoid receptor 1,Vasopressin V2 receptor
  • リガンド: methyl N-{1-[(4-fluorophenyl)methyl]-1H-indazole-3-carbonyl}-3-methyl-L-valinate
キーワードcannabinoid receptor / arrestin / biased signal / class A GPCR / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


TGFBR3 regulates TGF-beta signaling / renal water retention / Defective AVP does not bind AVPR2 and causes neurohypophyseal diabetes insipidus (NDI) / MAP2K and MAPK activation / Activation of SMO / Vasopressin-like receptors / regulation of systemic arterial blood pressure by vasopressin / vasopressin receptor activity / cannabinoid signaling pathway / Golgi Associated Vesicle Biogenesis ...TGFBR3 regulates TGF-beta signaling / renal water retention / Defective AVP does not bind AVPR2 and causes neurohypophyseal diabetes insipidus (NDI) / MAP2K and MAPK activation / Activation of SMO / Vasopressin-like receptors / regulation of systemic arterial blood pressure by vasopressin / vasopressin receptor activity / cannabinoid signaling pathway / Golgi Associated Vesicle Biogenesis / Lysosome Vesicle Biogenesis / retrograde trans-synaptic signaling by endocannabinoid / cannabinoid receptor activity / AP-2 adaptor complex binding / Ub-specific processing proteases / clathrin coat of coated pit / clathrin heavy chain binding / Cargo recognition for clathrin-mediated endocytosis / hemostasis / telencephalon development / desensitization of G protein-coupled receptor signaling pathway / regulation of presynaptic cytosolic calcium ion concentration / Clathrin-mediated endocytosis / clathrin-dependent endocytosis / acetylcholine receptor binding / G protein-coupled receptor internalization / Class A/1 (Rhodopsin-like receptors) / inositol hexakisphosphate binding / axonal fasciculation / regulation of metabolic process / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / G alpha (s) signalling events / clathrin binding / small molecule binding / positive regulation of vasoconstriction / pseudopodium / positive regulation of systemic arterial blood pressure / phosphatidylinositol-3,4,5-trisphosphate binding / positive regulation of intracellular signal transduction / positive regulation of receptor internalization / G protein-coupled receptor signaling pathway, coupled to cyclic nucleotide second messenger / negative regulation of Notch signaling pathway / endocytic vesicle / activation of adenylate cyclase activity / cellular response to hormone stimulus / response to cytokine / clathrin-coated endocytic vesicle membrane / G protein-coupled receptor activity / G protein-coupled receptor binding / GABA-ergic synapse / receptor internalization / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / positive regulation of protein phosphorylation / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / Cargo recognition for clathrin-mediated endocytosis / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / Clathrin-mediated endocytosis / glucose homeostasis / protein transport / actin cytoskeleton / growth cone / presynaptic membrane / ubiquitin-dependent protein catabolic process / cytoplasmic vesicle / G alpha (i) signalling events / G alpha (s) signalling events / molecular adaptor activity / mitochondrial outer membrane / positive regulation of ERK1 and ERK2 cascade / endosome / G protein-coupled receptor signaling pathway / membrane raft / negative regulation of cell population proliferation / positive regulation of cell population proliferation / positive regulation of gene expression / perinuclear region of cytoplasm / glutamatergic synapse / endoplasmic reticulum / Golgi apparatus / signal transduction / identical protein binding / nucleus / membrane / plasma membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Vasopressin V2 receptor / Vasopressin receptor / Cannabinoid receptor type 1 / Cannabinoid receptor family / Arrestin, conserved site / Arrestins signature. / Arrestin / Arrestin, N-terminal / Arrestin-like, N-terminal / Arrestin C-terminal-like domain ...Vasopressin V2 receptor / Vasopressin receptor / Cannabinoid receptor type 1 / Cannabinoid receptor family / Arrestin, conserved site / Arrestins signature. / Arrestin / Arrestin, N-terminal / Arrestin-like, N-terminal / Arrestin C-terminal-like domain / Arrestin (or S-antigen), N-terminal domain / Arrestin (or S-antigen), C-terminal domain / Arrestin (or S-antigen), C-terminal domain / Arrestin-like, C-terminal / Serpentine type 7TM GPCR chemoreceptor Srsx / 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) / Immunoglobulin E-set
類似検索 - ドメイン・相同性
Beta-arrestin-1 / Cannabinoid receptor 1 / Vasopressin V2 receptor
類似検索 - 構成要素
生物種Bos taurus (ウシ) / Homo sapiens (ヒト)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.2 Å
データ登録者Liao Y / Zhang H / Shen Q / Cai C
資金援助 中国, 1件
OrganizationGrant number国
National Natural Science Foundation of China (NSFC) 中国
引用ジャーナル: Cell / 年: 2023
タイトル: Snapshot of the cannabinoid receptor 1-arrestin complex unravels the biased signaling mechanism.
著者: Yu-Ying Liao / Huibing Zhang / Qingya Shen / Chenxi Cai / Yu Ding / Dan-Dan Shen / Jia Guo / Jiao Qin / Yingjun Dong / Yan Zhang / Xiao-Ming Li /
要旨: Cannabis activates the cannabinoid receptor 1 (CB1), which elicits analgesic and emotion regulation benefits, along with adverse effects, via G and β-arrestin signaling pathways. However, the lack ...Cannabis activates the cannabinoid receptor 1 (CB1), which elicits analgesic and emotion regulation benefits, along with adverse effects, via G and β-arrestin signaling pathways. However, the lack of understanding of the mechanism of β-arrestin-1 (βarr1) coupling and signaling bias has hindered drug development targeting CB1. Here, we present the high-resolution cryo-electron microscopy structure of CB1-βarr1 complex bound to the synthetic cannabinoid MDMB-Fubinaca (FUB), revealing notable differences in the transducer pocket and ligand-binding site compared with the G protein complex. βarr1 occupies a wider transducer pocket promoting substantial outward movement of the TM6 and distinctive twin toggle switch rearrangements, whereas FUB adopts a different pose, inserting more deeply than the G-coupled state, suggesting the allosteric correlation between the orthosteric binding pocket and the partner protein site. Taken together, our findings unravel the molecular mechanism of signaling bias toward CB1, facilitating the development of CB1 agonists.
履歴
登録2023年10月19日-
ヘッダ(付随情報) 公開2024年3月20日-
マップ公開2024年3月20日-
更新2025年7月2日-
現状2025年7月2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_37849.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_37849.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.93 Å/pix.
x 256 pix.
= 238.08 Å		0.93 Å/pix.
x 256 pix.
= 238.08 Å		0.93 Å/pix.
x 256 pix.
= 238.08 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.93 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 0.0035
最小 - 最大-0.025322681 - 0.046268616
平均 (標準偏差)0.000000027926436 (±0.0009535786)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ256256256
Spacing256256256
セルA=B=C: 238.08 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_37849_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_37849_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 : Cryo-EM structure of human cannabinoid receptor 1 with effector p...

全体名称: Cryo-EM structure of human cannabinoid receptor 1 with effector protein
要素
  • 複合体: Cryo-EM structure of human cannabinoid receptor 1 with effector protein
    • タンパク質・ペプチド: Beta-arrestin-1
    • タンパク質・ペプチド: Fab30 heavy chain
    • タンパク質・ペプチド: Fab30 light chain
    • タンパク質・ペプチド: Cannabinoid receptor 1,Vasopressin V2 receptor
  • リガンド: methyl N-{1-[(4-fluorophenyl)methyl]-1H-indazole-3-carbonyl}-3-methyl-L-valinate

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超分子 #1: Cryo-EM structure of human cannabinoid receptor 1 with effector p...

超分子名称: Cryo-EM structure of human cannabinoid receptor 1 with effector protein
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4
詳細: MDMB-Fubinaca, cannabinoid receptor 1, arrestin2, Fab30
由来(天然)生物種: Bos taurus (ウシ)

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分子 #1: Beta-arrestin-1

分子名称: Beta-arrestin-1 / 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: Bos taurus (ウシ)
分子量理論値: 44.135273 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MGDKGTRVFK KASPNGKLTV YLGKRDFVDH IDLVEPVDGV VLVDPEYLKE RRVYVTLTCA FRYGREDLDV LGLTFRKDLF VANVQSFPP APEDKKPLTR LQERLIKKLG EHAYPFTFEI PPNLPCSVTL QPGPEDTGKA CGVDYEVKAF CAENLEEKIH K RNSVRLVI ...文字列:
MGDKGTRVFK KASPNGKLTV YLGKRDFVDH IDLVEPVDGV VLVDPEYLKE RRVYVTLTCA FRYGREDLDV LGLTFRKDLF VANVQSFPP APEDKKPLTR LQERLIKKLG EHAYPFTFEI PPNLPCSVTL QPGPEDTGKA CGVDYEVKAF CAENLEEKIH K RNSVRLVI EKVQYAPERP GPQPTAETTR QFLMSDKPLH LEASLDKEIY YHGEPISVNV HVTNNTNKTV KKIKISVRQY AD ICLFNTA QYKCPVAMEE ADDTVAPSST FCKVYTLTPF LANNREKRGL ALDGKLKHED TNLASSTLLR EGANREILGI IVS YKVKVK LVVSRGGLLG DLASSDVAVE LPFTLMHPKP KEEPPHREVP EHETPVDTNL IELDTNDDDA AAEDFAR

UniProtKB: Beta-arrestin-1

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分子 #2: Fab30 heavy chain

分子名称: Fab30 heavy chain / 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 25.650502 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: EISEVQLVES GGGLVQPGGS LRLSCAASGF NVYSSSIHWV RQAPGKGLEW VASISSYYGY TYYADSVKGR FTISADTSKN TAYLQMNSL RAEDTAVYYC ARSRQFWYSG LDYWGQGTLV TVSSASTKGP SVFPLAPSSK STSGGTAALG CLVKDYFPEP V TVSWNSGA ...文字列:
EISEVQLVES GGGLVQPGGS LRLSCAASGF NVYSSSIHWV RQAPGKGLEW VASISSYYGY TYYADSVKGR FTISADTSKN TAYLQMNSL RAEDTAVYYC ARSRQFWYSG LDYWGQGTLV TVSSASTKGP SVFPLAPSSK STSGGTAALG CLVKDYFPEP V TVSWNSGA LTSGVHTFPA VLQSSGLYSL SSVVTVPSSS LGTQTYICNV NHKPSNTKVD KKVEPKSCDK THHHHHHHHH

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分子 #3: Fab30 light chain

分子名称: Fab30 light chain / 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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 23.435064 KDa
組換発現生物種: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
配列文字列: SDIQMTQSPS SLSASVGDRV TITCRASQSV SSAVAWYQQK PGKAPKLLIY SASSLYSGVP SRFSGSRSGT DFTLTISSLQ PEDFATYYC QQYKYVPVTF GQGTKVEIKR TVAAPSVFIF PPSDSQLKSG TASVVCLLNN FYPREAKVQW KVDNALQSGN S QESVTEQD ...文字列:
SDIQMTQSPS SLSASVGDRV TITCRASQSV SSAVAWYQQK PGKAPKLLIY SASSLYSGVP SRFSGSRSGT DFTLTISSLQ PEDFATYYC QQYKYVPVTF GQGTKVEIKR TVAAPSVFIF PPSDSQLKSG TASVVCLLNN FYPREAKVQW KVDNALQSGN S QESVTEQD SKDSTYSLSS TLTLSKADYE KHKVYACEVT HQGLSSPVTK SFNRGEC

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分子 #4: Cannabinoid receptor 1,Vasopressin V2 receptor

分子名称: Cannabinoid receptor 1,Vasopressin V2 receptor / 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: 50.310129 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MKSILDGLAD TTFRTITTDL LYVGSNDIQY EDIKGDMASK LGYFPQKFPL TSFRGSPFQE KMTAGDNPQL VPADQVNITE FYNKSLSSF KENEENIQCG ENFMDIECFM VLNPSQQLAI AVLSLTLGTF TVLENLLVLC VILHSRSLRC RPSYHFIGSL A VADLLGSV ...文字列:
MKSILDGLAD TTFRTITTDL LYVGSNDIQY EDIKGDMASK LGYFPQKFPL TSFRGSPFQE KMTAGDNPQL VPADQVNITE FYNKSLSSF KENEENIQCG ENFMDIECFM VLNPSQQLAI AVLSLTLGTF TVLENLLVLC VILHSRSLRC RPSYHFIGSL A VADLLGSV IFVYSFIDFH VFHRKDSRNV FLFKLGGVTA SFTASVGSLF LTAIDRYISI HRPLAYKRIV TRPKAVVAFC LM WTIAIVI AVLPLLGWNC EKLQSVCSDI FPHIDETYLM FWIGVTSVLL LFIVYAYMYI LWKAHSHAVR MIQRGTQKSI IIH TSEDGK VQVTRPDQAR MDIRLAKTLV LILVVLIICW GPLLAIMVYD VFGKMNKLIK TVFAFCSMLC LLNSTVNPII YALR SKDLR HAFRSMFPCA RGRTPPSLGP QDE(SEP)C(TPO)(TPO)A(SEP)(SEP) (SEP)LAKDTSS

UniProtKB: Cannabinoid receptor 1, Vasopressin V2 receptor

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分子 #5: methyl N-{1-[(4-fluorophenyl)methyl]-1H-indazole-3-carbonyl}-3-me...

分子名称: methyl N-{1-[(4-fluorophenyl)methyl]-1H-indazole-3-carbonyl}-3-methyl-L-valinate
タイプ: ligand / ID: 5 / コピー数: 1 / 式: KCA
分子量理論値: 397.443 Da
Chemical component information

ChemComp-KCA:
methyl N-{1-[(4-fluorophenyl)methyl]-1H-indazole-3-carbonyl}-3-methyl-L-valinate / アゴニスト*YM

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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

濃度5 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
凍結凍結剤: ETHANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡FEI TITAN KRIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
平均電子線量: 52.0 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）: 5.0 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.2 µm
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: NONE
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 110196
初期 角度割当タイプ: RANDOM ASSIGNMENT
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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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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