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- PDB-7ld3: Cryo-EM structure of the human adenosine A1 receptor-Gi2-protein ... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 7ld3
タイトルCryo-EM structure of the human adenosine A1 receptor-Gi2-protein complex bound to its endogenous agonist and an allosteric ligand
要素
  • (Guanine nucleotide-binding protein ...) x 3
  • Chimera protein of Muscarinic acetylcholine receptor M4 and Adenosine receptor A1
キーワードSIGNALING PROTEIN / membrane protein / active-state G protein-coupled receptor / adenosine A1 receptor / PAM / allosteric modulator
機能・相同性
機能・相同性情報


positive regulation of nucleoside transport / negative regulation of neurotrophin production / regulation of glomerular filtration / negative regulation of circadian sleep/wake cycle, non-REM sleep / positive regulation of peptide secretion / negative regulation of mucus secretion / purine nucleoside binding / negative regulation of glutamate secretion / negative regulation of adenylate cyclase-activating adrenergic receptor signaling pathway involved in heart process / negative regulation of long-term synaptic depression ...positive regulation of nucleoside transport / negative regulation of neurotrophin production / regulation of glomerular filtration / negative regulation of circadian sleep/wake cycle, non-REM sleep / positive regulation of peptide secretion / negative regulation of mucus secretion / purine nucleoside binding / negative regulation of glutamate secretion / negative regulation of adenylate cyclase-activating adrenergic receptor signaling pathway involved in heart process / negative regulation of long-term synaptic depression / Muscarinic acetylcholine receptors / positive regulation of lipid catabolic process / negative regulation of synaptic transmission, GABAergic / negative regulation of hormone secretion / Adenosine P1 receptors / mucus secretion / G protein-coupled adenosine receptor activity / regulation of respiratory gaseous exchange by nervous system process / negative regulation of leukocyte migration / heterotrimeric G-protein binding / G protein-coupled acetylcholine receptor activity / regulation of sensory perception of pain / regulation of presynaptic cytosolic calcium ion concentration / positive regulation of systemic arterial blood pressure / G protein-coupled adenosine receptor signaling pathway / response to purine-containing compound / negative regulation of calcium ion-dependent exocytosis / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / positive regulation of urine volume / positive regulation of potassium ion transport / negative regulation of adenylate cyclase activity / negative regulation of synaptic transmission, glutamatergic / positive regulation of neural precursor cell proliferation / G protein-coupled serotonin receptor activity / negative regulation of systemic arterial blood pressure / regulation of cardiac muscle cell contraction / gamma-aminobutyric acid signaling pathway / triglyceride homeostasis / negative regulation of synaptic transmission / protein targeting to membrane / long-term synaptic depression / regulation of locomotion / leukocyte migration / temperature homeostasis / neuronal dense core vesicle / negative regulation of acute inflammatory response / presynaptic active zone / detection of temperature stimulus involved in sensory perception of pain / regulation of calcium ion transport / negative regulation of apoptotic signaling pathway / G protein-coupled receptor signaling pathway, coupled to cyclic nucleotide second messenger / calyx of Held / negative regulation of long-term synaptic potentiation / asymmetric synapse / axolemma / fatty acid homeostasis / Adenylate cyclase inhibitory pathway / negative regulation of lipid catabolic process / phagocytosis / lipid catabolic process / positive regulation of insulin receptor signaling pathway / : / positive regulation of vascular associated smooth muscle cell proliferation / heat shock protein binding / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / response to nutrient / excitatory postsynaptic potential / positive regulation of superoxide anion generation / apoptotic signaling pathway / Regulation of insulin secretion / G protein-coupled receptor binding / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / Olfactory Signaling Pathway / Activation of the phototransduction cascade / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / terminal bouton / G beta:gamma signalling through PLC beta / Presynaptic function of Kainate receptors / Thromboxane signalling through TP receptor / 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 / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / Glucagon signaling in metabolic regulation / G beta:gamma signalling through CDC42 / cognition / G beta:gamma signalling through BTK / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / photoreceptor disc membrane / Glucagon-type ligand receptors / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / G alpha (z) signalling events / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / vasodilation / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / cellular response to catecholamine stimulus
類似検索 - 分子機能
Adenosine A1 receptor / Muscarinic acetylcholine receptor M4 / Muscarinic acetylcholine receptor family / Adenosine receptor / G-protein alpha subunit, group I / Serpentine type 7TM GPCR chemoreceptor Srsx / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G protein alpha subunit, helical insertion / G-protein alpha subunit / G-alpha domain profile. ...Adenosine A1 receptor / Muscarinic acetylcholine receptor M4 / Muscarinic acetylcholine receptor family / Adenosine receptor / G-protein alpha subunit, group I / Serpentine type 7TM GPCR chemoreceptor Srsx / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G protein alpha subunit, helical insertion / G-protein alpha subunit / G-alpha domain profile. / G protein alpha subunit / 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 / 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
ADENOSINE / Chem-XTD / Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-2 / Muscarinic acetylcholine receptor M4 / Adenosine receptor A1 / 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
類似検索 - 構成要素
生物種Homo sapiens (ヒト)
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: 3.2 Å
データ登録者Draper-Joyce, C.J. / Danev, R. / Thal, D.M. / Christopoulos, A. / Glukhova, A.
資金援助 オーストラリア, 2件
組織認可番号国
National Health and Medical Research Council (NHMRC, Australia) オーストラリア
Australian Research Council (ARC) オーストラリア
引用ジャーナル: Nature / 年: 2021
タイトル: Positive allosteric mechanisms of adenosine A receptor-mediated analgesia.
著者: Christopher J Draper-Joyce / Rebecca Bhola / Jinan Wang / Apurba Bhattarai / Anh T N Nguyen / India Cowie-Kent / Kelly O'Sullivan / Ling Yeong Chia / Hariprasad Venugopal / Celine Valant / ...著者: Christopher J Draper-Joyce / Rebecca Bhola / Jinan Wang / Apurba Bhattarai / Anh T N Nguyen / India Cowie-Kent / Kelly O'Sullivan / Ling Yeong Chia / Hariprasad Venugopal / Celine Valant / David M Thal / Denise Wootten / Nicolas Panel / Jens Carlsson / Macdonald J Christie / Paul J White / Peter Scammells / Lauren T May / Patrick M Sexton / Radostin Danev / Yinglong Miao / Alisa Glukhova / Wendy L Imlach / Arthur Christopoulos /
要旨: The adenosine A receptor (AR) is a promising therapeutic target for non-opioid analgesic agents to treat neuropathic pain. However, development of analgesic orthosteric AR agonists has failed because ...The adenosine A receptor (AR) is a promising therapeutic target for non-opioid analgesic agents to treat neuropathic pain. However, development of analgesic orthosteric AR agonists has failed because of a lack of sufficient on-target selectivity as well as off-tissue adverse effects. Here we show that [2-amino-4-(3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl)thiophen-3-yl)(4-chlorophenyl)methanone] (MIPS521), a positive allosteric modulator of the AR, exhibits analgesic efficacy in rats in vivo through modulation of the increased levels of endogenous adenosine that occur in the spinal cord of rats with neuropathic pain. We also report the structure of the AR co-bound to adenosine, MIPS521 and a G heterotrimer, revealing an extrahelical lipid-detergent-facing allosteric binding pocket that involves transmembrane helixes 1, 6 and 7. Molecular dynamics simulations and ligand kinetic binding experiments support a mechanism whereby MIPS521 stabilizes the adenosine-receptor-G protein complex. This study provides proof of concept for structure-based allosteric drug design of non-opioid analgesic agents that are specific to disease contexts.
履歴
登録2021年1月12日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02021年9月8日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12021年10月13日Group: Database references / カテゴリ: citation / citation_author
Item: _citation.country / _citation.journal_abbrev ..._citation.country / _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_ASTM / _citation.journal_id_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.pdbx_database_id_PubMed / _citation.title / _citation.year

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-23280
  • UCSF Chimeraによる作画
  • ダウンロード
ムービービューア
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-2
R: Chimera protein of Muscarinic acetylcholine receptor M4 and Adenosine receptor A1
B: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
G: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)130,8766
ポリマ－130,1594
非ポリマー7172
水181
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者が定義した集合体
  • 根拠: gel filtration
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 ABG

#1: タンパク質 Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-2 / Adenylate cyclase-inhibiting G alpha protein


分子量: 40502.863 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: GNAI2, GNAI2B / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: P04899
#3: 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: 38534.062 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
#4: 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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タンパク質 , 1種, 1分子 R

#2: タンパク質 Chimera protein of Muscarinic acetylcholine receptor M4 and Adenosine receptor A1


分子量: 43261.020 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: CHRM4, ADORA1 / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: P08173, UniProt: P30542

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非ポリマー , 3種, 3分子

#5: 化合物 ChemComp-ADN / ADENOSINE / アデノシン


分子量: 267.241 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C10H13N5O4
#6: 化合物 ChemComp-XTD / {2-amino-4-[3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl]thiophen-3-yl}(4-chlorophenyl)methanone


分子量: 449.797 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C19H10ClF6NOS / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#7: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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詳細

研究の焦点であるリガンドがあるかY

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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: Human adenosine A1 receptor-Gi2-protein complex bound to its endogenous agonist adenosine
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#4 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
緩衝液pH: 7.5
試料包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE-PROPANE / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 277 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: OTHER
電子レンズモード: BRIGHT FIELD
試料ホルダ凍結剤: NITROGEN
試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影平均露光時間: 8 sec. / 電子線照射量: 50 e/Å2 / 検出モード: COUNTING / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)
画像スキャン横: 3838 / 縦: 3710 / 動画フレーム数/画像: 50

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解析

CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 683928 / 対称性のタイプ: POINT

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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。
  • 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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