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- EMDB-52814: Dark-state structure of human short-wave-sensitive opsin (OPN1SW) -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-52814
タイトルDark-state structure of human short-wave-sensitive opsin (OPN1SW)
マップデータFocused map
試料
  • 複合体: Human short-wave-sensitive opsin fused to soluble cytochrome b562 in complex with SPR2070 Fab
    • タンパク質・ペプチド: Short-wave-sensitive opsin 1,Soluble cytochrome b562
    • タンパク質・ペプチド: Light chain BRIL Fab SRP2070
    • タンパク質・ペプチド: Heavy chain BRIL Fab SRP2070
  • リガンド: RETINAL
キーワードhuman daylight vision / GPCR / OPN1SW / blue cone opsin / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


Defective visual phototransduction due to OPN1SW loss of function / cone photoreceptor disc membrane / The retinoid cycle in cones (daylight vision) / Opsins / absorption of visible light / G protein-coupled photoreceptor activity / cellular response to UV-A / cellular response to light stimulus / phototransduction / photoreceptor outer segment ...Defective visual phototransduction due to OPN1SW loss of function / cone photoreceptor disc membrane / The retinoid cycle in cones (daylight vision) / Opsins / absorption of visible light / G protein-coupled photoreceptor activity / cellular response to UV-A / cellular response to light stimulus / phototransduction / photoreceptor outer segment / visual perception / photoreceptor inner segment / electron transport chain / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / photoreceptor disc membrane / signaling receptor activity / G alpha (i) signalling events / electron transfer activity / periplasmic space / iron ion binding / G protein-coupled receptor signaling pathway / heme binding / perinuclear region of cytoplasm / signal transduction / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Opsin, blue sensitive / Opsin / Visual pigments (opsins) retinal binding site / Visual pigments (opsins) retinal binding site. / : / Cytochrome b562 / Cytochrome b562 / Cytochrome c/b562 / G-protein coupled receptors family 1 signature. / 7 transmembrane receptor (rhodopsin family) ...Opsin, blue sensitive / Opsin / Visual pigments (opsins) retinal binding site / Visual pigments (opsins) retinal binding site. / : / Cytochrome b562 / Cytochrome b562 / Cytochrome c/b562 / 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.
類似検索 - ドメイン・相同性
Short-wave-sensitive opsin 1 / Soluble cytochrome b562
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト) / synthetic construct (人工物)
手法単粒子再構成法 / クライオ電子顕微鏡法 / 解像度: 3.22 Å
データ登録者Schmidt SL / Isaikina P
資金援助European Union, 1件
OrganizationGrant number
European Research Council (ERC)European Union
引用ジャーナル: Science / : 2026
タイトル: Illuminating the molecular basis of human daylight vision.
著者: Sarah L Schmidt / Jakub Dostal / Saumik Sen / Andrej Hovan / Deborah Walter / Martin V Appleby / Asato Kojima / Hideaki E Kato / John H Beale / Miroslav Kloz / Gebhard F X Schertler / Polina Isaikina /
要旨: Photopic vision, including fast motion and color perception in daylight, is mediated by cone opsins, specialized G protein-coupled receptors (GPCRs). Despite sharing the same chromophore, the three ...Photopic vision, including fast motion and color perception in daylight, is mediated by cone opsins, specialized G protein-coupled receptors (GPCRs). Despite sharing the same chromophore, the three receptor subtypes absorb light at different wavelengths of the visible spectrum. The molecular mechanisms governing their spectral properties and exceptionally rapid responses remain largely unknown. We report cryo-electron microscopy structures of the human blue-sensitive (OPN1SW) and green-sensitive (OPN1MW) cone opsins in their dark-adapted states, combined with femtosecond-resolution spectroscopy, functional assays, and advanced simulations. The data reveal distinct chromophore stabilization mechanisms across human visual opsins and specific sequence adaptations in the GPCR microswitch motifs, underlining their structural plasticity and distinct activation mechanisms. These findings delineate the molecular basis of the evolutionary refinements fulfilling the needs of vision in daylight.
履歴
登録2025年2月13日-
ヘッダ(付随情報) 公開2026年6月24日-
マップ公開2026年6月24日-
更新2026年7月8日-
現状2026年7月8日処理サイト: PDBe / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

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_52814.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 421.9 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Focused map
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
Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
0.73 Å/pix.
x 480 pix.
= 351.36 Å
0.73 Å/pix.
x 480 pix.
= 351.36 Å
0.73 Å/pix.
x 480 pix.
= 351.36 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: 0.732 Å
密度
表面レベル登録者による: 0.12
最小 - 最大-1.2170539 - 2.1122324
平均 (標準偏差)-0.000066614375 (±0.014547073)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderXYZ
Origin000
サイズ480480480
Spacing480480480
セルA=B=C: 351.36 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: Consensus map

ファイルemd_52814_additional_1.map
注釈Consensus map
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_52814_half_map_1.map
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_52814_half_map_2.map
投影像・断面図
ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

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試料の構成要素

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全体 : Human short-wave-sensitive opsin fused to soluble cytochrome b562...

全体名称: Human short-wave-sensitive opsin fused to soluble cytochrome b562 in complex with SPR2070 Fab
要素
  • 複合体: Human short-wave-sensitive opsin fused to soluble cytochrome b562 in complex with SPR2070 Fab
    • タンパク質・ペプチド: Short-wave-sensitive opsin 1,Soluble cytochrome b562
    • タンパク質・ペプチド: Light chain BRIL Fab SRP2070
    • タンパク質・ペプチド: Heavy chain BRIL Fab SRP2070
  • リガンド: RETINAL

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超分子 #1: Human short-wave-sensitive opsin fused to soluble cytochrome b562...

超分子名称: Human short-wave-sensitive opsin fused to soluble cytochrome b562 in complex with SPR2070 Fab
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#3
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)

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分子 #1: Short-wave-sensitive opsin 1,Soluble cytochrome b562

分子名称: Short-wave-sensitive opsin 1,Soluble cytochrome b562
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: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 54.49475 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MSEEEFYLFK NISSVGPWDG PQYHIAPVWA FYLQAAFMGT VFLIGFPLNA MVLVATLRYK KLRQPLNYIL VNVSFGGFLL CIFSVFPVF VASCNGYFVF GRHVCALEGF LGTVAGLVTG WSLAFLAFER YIVICKPFGN FRFSSKHALT VVLATWTIGI G VSIPPFFG ...文字列:
MSEEEFYLFK NISSVGPWDG PQYHIAPVWA FYLQAAFMGT VFLIGFPLNA MVLVATLRYK KLRQPLNYIL VNVSFGGFLL CIFSVFPVF VASCNGYFVF GRHVCALEGF LGTVAGLVTG WSLAFLAFER YIVICKPFGN FRFSSKHALT VVLATWTIGI G VSIPPFFG WSRFIPEGLQ CSCGPDWYTV GTKYRSESYT WFLFIFCFIV PLSLICFSYT QLLRALKAVA AQARRQLADL ED NWETLND NLKVIEKADN AAQVKDALTK MRAAALDAQK ATPPKLEDKS PDSPEMKDFR HGFDILVGQI DDALKLANEG KVK EAQAAA EQLKTTRNAY IQKYLRSTLQ ESATTQKAER EVSRMVVVMV GSFCVCYVPY AAFAMYMVNN RNHGLDLRLV TIPS FFSKS ACIYNPIIYC FMNKQFQACI MKMVCGKAMT DESDTCSSQK TEVSTVSSTQ VGPNLEVLFQ GPDYKDDDDK GAGAT ETSQ VAPA

UniProtKB: Short-wave-sensitive opsin 1, Soluble cytochrome b562, Short-wave-sensitive opsin 1

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分子 #2: Light chain BRIL Fab SRP2070

分子名称: Light chain BRIL Fab SRP2070 / 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: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 23.812252 KDa
組換発現生物種: Cricetulus griseus (モンゴルキヌゲネズミ)
配列文字列: MDIVLTQSPA TLSVTPGDRV SLSCRASQSV SNYLHWYQQK SHESPRLLIK YASQSISGIP SRFSGSGSGT DFTLSINSVE TEDFGMYFC QQSNSWPLTF GAGTKLELRR ADAAPTVSIF PPSSEQLTSG GASVVCFLNN FYPKDINVKW KIDGSERQNG V LNSWTDQD ...文字列:
MDIVLTQSPA TLSVTPGDRV SLSCRASQSV SNYLHWYQQK SHESPRLLIK YASQSISGIP SRFSGSGSGT DFTLSINSVE TEDFGMYFC QQSNSWPLTF GAGTKLELRR ADAAPTVSIF PPSSEQLTSG GASVVCFLNN FYPKDINVKW KIDGSERQNG V LNSWTDQD SKDSTYSMSS TLTLTKDEYE RHNSYTCEAT HKTSTSPIVK SFNRNEC

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分子 #3: Heavy chain BRIL Fab SRP2070

分子名称: Heavy chain BRIL Fab SRP2070 / 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: synthetic construct (人工物)
分子量理論値: 24.033934 KDa
組換発現生物種: Cricetulus griseus (モンゴルキヌゲネズミ)
配列文字列: MQIQLQQSGP ELVKPGASVK ISCKASGYTF TDFYINWMKQ RPGQGLEWIG WIFPGSGNTH YNEKFKGKAT LIVDTSSSTA FMQLNSLTS EDSAVYFCTR PVSYYYDFDY WGQGTTLTVS SAKTTAPSVY PLAPVCGDTS GSSVTLGCLV KGYFPEPVTL T WNSGSLSS ...文字列:
MQIQLQQSGP ELVKPGASVK ISCKASGYTF TDFYINWMKQ RPGQGLEWIG WIFPGSGNTH YNEKFKGKAT LIVDTSSSTA FMQLNSLTS EDSAVYFCTR PVSYYYDFDY WGQGTTLTVS SAKTTAPSVY PLAPVCGDTS GSSVTLGCLV KGYFPEPVTL T WNSGSLSS GVHTFPAVLQ SDLYTLSSSV TVTSSTWPSQ SITCNVAHPA SSTKVDKKIE PRGC

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分子 #4: RETINAL

分子名称: RETINAL / タイプ: ligand / ID: 4 / コピー数: 1 / : RET
分子量理論値: 284.436 Da
Chemical component information

ChemComp-RET:
RETINAL

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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

緩衝液pH: 6.8
凍結凍結剤: ETHANE-PROPANE

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS 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: 50.0 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: OTHER / 撮影モード: OTHER / 最大 デフォーカス(公称値): 2.5 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: INSILICO MODEL
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.22 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 使用した粒子像数: 330659
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
FSC曲線 (解像度の算出)

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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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