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- PDB-8guq: Cryo-EM structure of CB2-G protein complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8guq
タイトルCryo-EM structure of CB2-G protein complex
要素
  • (Guanine nucleotide-binding protein ...) x 3
  • Cannabinoid receptor 2Cannabinoid receptor type 2
  • scFv16
キーワードSTRUCTURAL PROTEIN (タンパク質) / GPCR (Gタンパク質共役受容体) / G protein (Gタンパク質) / cryo-EM (低温電子顕微鏡法) / membrane protein (膜タンパク質)
機能・相同性
機能・相同性情報


cannabinoid receptor activity / negative regulation of mast cell activation / negative regulation of synaptic transmission, GABAergic / negative regulation of action potential / Class A/1 (Rhodopsin-like receptors) / regulation of metabolic process / leukocyte chemotaxis / G protein-coupled receptor signaling pathway, coupled to cyclic nucleotide second messenger / Adenylate cyclase inhibitory pathway / positive regulation of protein localization to cell cortex ...cannabinoid receptor activity / negative regulation of mast cell activation / negative regulation of synaptic transmission, GABAergic / negative regulation of action potential / Class A/1 (Rhodopsin-like receptors) / regulation of metabolic process / leukocyte chemotaxis / G protein-coupled receptor signaling pathway, coupled to cyclic nucleotide second messenger / Adenylate cyclase inhibitory pathway / positive regulation of protein localization to cell cortex / regulation of cAMP-mediated signaling / D2 dopamine receptor binding / G protein-coupled serotonin receptor binding / regulation of mitotic spindle organization / cellular response to forskolin / response to amphetamine / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / extrinsic component of cytoplasmic side of plasma membrane / Regulation of insulin secretion / G protein-coupled receptor binding / Olfactory Signaling Pathway / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / Activation of the phototransduction cascade / G beta:gamma signalling through PLC beta / Presynaptic function of Kainate receptors / Thromboxane signalling through TP receptor / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / G-protein activation / G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / Glucagon signaling in metabolic regulation / G beta:gamma signalling through CDC42 / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / G beta:gamma signalling through BTK / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / photoreceptor disc membrane / response to peptide hormone / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / Glucagon-type ligand receptors / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / G alpha (z) signalling events / cellular response to catecholamine stimulus / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / cellular response to prostaglandin E stimulus / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / sensory perception of taste / GPER1 signaling / G-protein beta-subunit binding / GDP binding / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / heterotrimeric G-protein complex / G alpha (12/13) signalling events / extracellular vesicle / signaling receptor complex adaptor activity / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / retina development in camera-type eye / GTPase binding / Ca2+ pathway / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / 細胞皮質 / midbody / G alpha (i) signalling events / fibroblast proliferation / perikaryon / G alpha (s) signalling events / G alpha (q) signalling events / Ras protein signal transduction / cell population proliferation / response to lipopolysaccharide / Extra-nuclear estrogen signaling / 免疫応答 / 炎症 / 細胞周期 / G protein-coupled receptor signaling pathway / lysosomal membrane / 細胞分裂 / GTPase activity / 中心体 / 樹状突起 / シナプス / protein-containing complex binding / GTP binding / 核小体 / magnesium ion binding / 小胞体 / シグナル伝達 / extracellular exosome / 核質 / 生体膜 / 細胞膜 / 細胞質基質 / 細胞質
類似検索 - 分子機能
Cannabinoid receptor type 2 / Cannabinoid receptor family / G-protein alpha subunit, group I / Serpentine type 7TM GPCR chemoreceptor Srsx / G-alpha domain profile. / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G protein alpha subunit, helical insertion / G-protein alpha subunit / G protein alpha subunit / G-protein, gamma subunit ...Cannabinoid receptor type 2 / Cannabinoid receptor family / G-protein alpha subunit, group I / Serpentine type 7TM GPCR chemoreceptor Srsx / G-alpha domain profile. / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / G protein alpha subunit, helical insertion / G-protein alpha subunit / G protein alpha subunit / G-protein, gamma subunit / G-protein gamma subunit domain profile. / GGL domain / G-protein gamma-like domain superfamily / G-protein gamma-like domain / GGL domain / G protein gamma subunit-like motifs / 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. / WD domain, G-beta repeat / WD40リピート / WD40リピート / Trp-Asp (WD) repeats profile. / Trp-Asp (WD) repeats circular profile. / 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
Olorinab / Cannabinoid receptor 2 / 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)
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: 3.08 Å
データ登録者Wu, L.J. / Hua, T. / Liu, Z.J. / Li, X.T. / Chang, H.
資金援助 中国, 2件
組織認可番号国
National Science Foundation (NSF, China)32022038 中国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)31870744 中国
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2023
タイトル: Structural basis of selective cannabinoid CB receptor activation.
著者: Xiaoting Li / Hao Chang / Jara Bouma / Laura V de Paus / Partha Mukhopadhyay / Janos Paloczi / Mohammed Mustafa / Cas van der Horst / Sanjay Sunil Kumar / Lijie Wu / Yanan Yu / Richard J B H ...著者: Xiaoting Li / Hao Chang / Jara Bouma / Laura V de Paus / Partha Mukhopadhyay / Janos Paloczi / Mohammed Mustafa / Cas van der Horst / Sanjay Sunil Kumar / Lijie Wu / Yanan Yu / Richard J B H N van den Berg / Antonius P A Janssen / Aron Lichtman / Zhi-Jie Liu / Pal Pacher / Mario van der Stelt / Laura H Heitman / Tian Hua /
要旨: Cannabinoid CB receptor (CBR) agonists are investigated as therapeutic agents in the clinic. However, their molecular mode-of-action is not fully understood. Here, we report the discovery of LEI-102, ...Cannabinoid CB receptor (CBR) agonists are investigated as therapeutic agents in the clinic. However, their molecular mode-of-action is not fully understood. Here, we report the discovery of LEI-102, a CBR agonist, used in conjunction with three other CBR ligands (APD371, HU308, and CP55,940) to investigate the selective CBR activation by binding kinetics, site-directed mutagenesis, and cryo-EM studies. We identify key residues for CBR activation. Highly lipophilic HU308 and the endocannabinoids, but not the more polar LEI-102, APD371, and CP55,940, reach the binding pocket through a membrane channel in TM1-TM7. Favorable physico-chemical properties of LEI-102 enable oral efficacy in a chemotherapy-induced nephropathy model. This study delineates the molecular mechanism of CBR activation by selective agonists and highlights the role of lipophilicity in CBR engagement. This may have implications for GPCR drug design and sheds light on their activation by endogenous ligands.
履歴
登録2022年9月13日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02023年5月10日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12023年9月27日Group: Data collection / Derived calculations ...Data collection / Derived calculations / Refinement description / Structure summary
カテゴリ: chem_comp / chem_comp_atom ...chem_comp / chem_comp_atom / chem_comp_bond / em_3d_fitting_list / entity / pdbx_entity_nonpoly
Item: _chem_comp.name / _chem_comp.pdbx_synonyms ..._chem_comp.name / _chem_comp.pdbx_synonyms / _em_3d_fitting_list.accession_code / _em_3d_fitting_list.initial_refinement_model_id / _em_3d_fitting_list.source_name / _em_3d_fitting_list.type / _entity.pdbx_description / _pdbx_entity_nonpoly.name

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


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)153,5586
ポリマ－153,2015
非ポリマー3571
水0
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
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 ABC

#1: 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
#2: タンパク質 Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1 / Transducin beta chain 1 / G protein beta subunit


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 / G protein gamma subunit


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

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タンパク質 / 抗体 / 非ポリマー , 3種, 3分子 RS

#4: タンパク質 Cannabinoid receptor 2 / Cannabinoid receptor type 2 / hCB2 / CX5


分子量: 39722.715 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: CNR2, CB2A, CB2B
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P34972
#5: 抗体 scFv16


分子量: 27784.896 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト)
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
#6: 化合物 ChemComp-KNF / Olorinab / (2~{S},4~{S})-~{N}-[(2~{S})-3,3-dimethyl-1-oxidanyl-butan-2-yl]-9-(4-oxidanylpyrazin-2-yl)-8,9-diazatricyclo[4.3.0.0^{2,4}]nona-1(6),7-diene-7-carboxamide


分子量: 357.407 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C18H23N5O3 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION

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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: Ternary complex of Cannabinoid receptor 2 with Guanine nucleotide-binding protein and Single-chain variable fragment
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#5 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 140 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
試料包埋: 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: 400 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 %

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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 FIELDBright-field microscopy / 倍率（公称値）: 105000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 2000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 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
最高温度: 70 K / 最低温度: 70 K
撮影電子線照射量: 1.5 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (6k x 4k)
電子光学装置エネルギーフィルター名称: GIF Quantum LS / 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名称カテゴリ
7UCSF Chimeraモデルフィッティング
9PHENIXモデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3.08 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 1152146 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 61 / プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL
原子モデル構築PDB-ID: 6KPF

6kpf


Accession code: 6KPF / Source name: PDB / タイプ: experimental model

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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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