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- EMDB-71987: Unlatched-state naloxone-mu opioid receptor-Gi GDPbS complex (reb... -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-71987
タイトルUnlatched-state naloxone-mu opioid receptor-Gi GDPbS complex (rebound) - Locally refined Gi map
マップデータUnlatched-state naloxone-mu opioid receptor-Gi GDPbS complex (rebound) - Locally refined Gi map
試料
  • 複合体: Naloxone-mu opioid receptor in complex with Gai-GDPbS, Gb1 and Gg2
キーワードG protein coupled receptor / Mu Opioid receptor / Naloxone / MEMBRANE PROTEIN
生物種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: 3.0 Å
データ登録者Gati C / Khan S / Han GW
資金援助 米国, 2件
OrganizationGrant number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: Nature / 年: 2025
タイトル: Structural snapshots capture nucleotide release at the μ-opioid receptor.
著者: Saif Khan / Aaliyah S Tyson / Mohsen Ranjbar / Zixin Zhang / Jaskaran Singh / Gye Won Han / Cornelius Gati /
要旨: As a member of the G protein-coupled receptor superfamily, the μ-opioid receptor (MOR) activates heterotrimeric G proteins by opening the Gα α-helical domain (AHD) to enable GDP-GTP exchange, ...As a member of the G protein-coupled receptor superfamily, the μ-opioid receptor (MOR) activates heterotrimeric G proteins by opening the Gα α-helical domain (AHD) to enable GDP-GTP exchange, with GDP release representing the rate-limiting step. Here, using pharmacological assays, we show that agonist efficacy correlates with decreased GDP affinity, promoting GTP exchange, whereas antagonists increase GDP affinity, dampening activation. Further investigating this phenomenon, we provide 8 unique structural models and 16 cryogenic electron microscopy maps of MOR with naloxone or loperamide, capturing several intermediate conformations along the activation pathway. These include four GDP-bound states with previously undescribed receptor-G protein interfaces, AHD arrangements and transitions in the nucleotide-binding pocket required for GDP release. Naloxone stalls MOR in a 'latent' state, whereas loperamide promotes an 'engaged' state, which is structurally poised for opening of the AHD domain and subsequent GDP release. These findings, supported by molecular dynamics simulations, identify GDP-bound intermediates and AHD conformations as key determinants of nucleotide exchange rates, providing structural and mechanistic insights into G protein activation and ligand efficacy with broad implications for G protein-coupled receptor pharmacology.
履歴
登録2025年8月6日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年11月12日-
マップ公開2025年11月12日-
更新2025年11月19日-
現状2025年11月19日処理サイト: RCSB / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_71987.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_71987.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
注釈Unlatched-state naloxone-mu opioid receptor-Gi GDPbS complex (rebound) - Locally refined Gi 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
軸Z (Sec.)Y (Row.)X (Col.)
1.29 Å/pix.
x 256 pix.
= 331.264 Å		1.29 Å/pix.
x 256 pix.
= 331.264 Å		1.29 Å/pix.
x 256 pix.
= 331.264 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: 1.294 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: 0.183
最小 - 最大-1.3598833 - 2.3042154
平均 (標準偏差)-0.00031831718 (±0.029097356)
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: 331.264 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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追加マップ: Additional Map

ファイルemd_71987_additional_1.map
注釈Additional 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: Half Map A

ファイルemd_71987_half_map_1.map
注釈Half Map A
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: Half Map B

ファイルemd_71987_half_map_2.map
注釈Half Map B
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 : Naloxone-mu opioid receptor in complex with Gai-GDPbS, Gb1 and Gg2

全体名称: Naloxone-mu opioid receptor in complex with Gai-GDPbS, Gb1 and Gg2
要素
  • 複合体: Naloxone-mu opioid receptor in complex with Gai-GDPbS, Gb1 and Gg2

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超分子 #1: Naloxone-mu opioid receptor in complex with Gai-GDPbS, Gb1 and Gg2

超分子名称: Naloxone-mu opioid receptor in complex with Gai-GDPbS, Gb1 and Gg2
タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#4
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 130 kDa/nm

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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: 7.5
構成要素:
濃度式名称
40.0 mMHEPESHEPES
100.0 mMNaClsodium chloride
0.00075 %LMNGdetergent
0.00025 %GDNdetergent
グリッドモデル: UltrAuFoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / 支持フィルム - 材質: GOLD / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY ARRAY
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 95 % / チャンバー内温度: 298 K / 装置: FEI VITROBOT MARK IV

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS KRIOS
特殊光学系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
撮影フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 平均電子線量: 51.0 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）: 2.5 µm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1.5 µm
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
ホルダー冷却材: NITROGEN
実験機器
モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company

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画像解析

CTF補正ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v4.3.1) / タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
初期モデルモデルのタイプ: INSILICO MODEL / In silico モデル: Ab initio
最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.0 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v4.3.1) / 使用した粒子像数: 146381
初期 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v4.3.1)
最終 角度割当タイプ: ANGULAR RECONSTITUTION / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v4.3.1)
最終 3次元分類クラス数: 2 / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC (ver. v4.3.1)
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)

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  • 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。
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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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