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万見
- PDB-8ikg: Cryo-EM structure of human receptor with G proteins -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8ikg
タイトルCryo-EM structure of human receptor with G proteins
要素
  • (Guanine nucleotide-binding protein ...) x 3
  • Cannabinoid receptor 1
  • scFV16
キーワードMEMBRANE PROTEIN / complex / allosteric modulator
機能・相同性
機能・相同性情報


cannabinoid signaling pathway / regulation of penile erection / retrograde trans-synaptic signaling by endocannabinoid / cannabinoid receptor activity / negative regulation of mast cell activation / negative regulation of fatty acid beta-oxidation / trans-synaptic signaling by endocannabinoid, modulating synaptic transmission / negative regulation of dopamine secretion / positive regulation of acute inflammatory response to antigenic stimulus / negative regulation of serotonin secretion ...cannabinoid signaling pathway / regulation of penile erection / retrograde trans-synaptic signaling by endocannabinoid / cannabinoid receptor activity / negative regulation of mast cell activation / negative regulation of fatty acid beta-oxidation / trans-synaptic signaling by endocannabinoid, modulating synaptic transmission / negative regulation of dopamine secretion / positive regulation of acute inflammatory response to antigenic stimulus / negative regulation of serotonin secretion / regulation of feeding behavior / regulation of presynaptic cytosolic calcium ion concentration / negative regulation of action potential / Class A/1 (Rhodopsin-like receptors) / positive regulation of blood pressure / positive regulation of fever generation / regulation of metabolic process / axonal fasciculation / regulation of synaptic transmission, GABAergic / G protein-coupled receptor signaling pathway, coupled to cyclic nucleotide second messenger / T cell migration / D2 dopamine receptor binding / Adenylate cyclase inhibitory pathway / maternal process involved in female pregnancy / positive regulation of protein localization to cell cortex / regulation of cAMP-mediated signaling / G protein-coupled serotonin receptor binding / GABA-ergic synapse / cellular response to forskolin / regulation of mitotic spindle organization / regulation of synaptic transmission, glutamatergic / negative regulation of blood pressure / regulation of insulin secretion / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / response to nutrient / response to cocaine / Regulation of insulin secretion / response to nicotine / G protein-coupled receptor binding / G protein-coupled receptor activity / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / Olfactory Signaling Pathway / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / Activation of the phototransduction cascade / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / 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 / memory / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / response to peptide hormone / Glucagon signaling in metabolic regulation / G beta:gamma signalling through CDC42 / positive regulation of neuron projection development / 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 / cellular response to catecholamine stimulus / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / sensory perception of taste / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / GPER1 signaling / GDP binding / cellular response to prostaglandin E stimulus / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / G-protein beta-subunit binding / heterotrimeric G-protein complex / G alpha (12/13) signalling events / extracellular vesicle / actin cytoskeleton / signaling receptor complex adaptor activity / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / GTPase binding / glucose homeostasis / retina development in camera-type eye / presynaptic membrane / Ca2+ pathway / cell cortex / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / midbody / growth cone / G alpha (i) signalling events / fibroblast proliferation / spermatogenesis / G alpha (s) signalling events / 加水分解酵素; 酸無水物に作用; GTPに作用・細胞または細胞小器官の運動に関与
類似検索 - 分子機能
Cannabinoid receptor type 1 / Cannabinoid receptor family / 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 ...Cannabinoid receptor type 1 / Cannabinoid receptor family / 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
: / Cannabinoid receptor 1 / 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)
Mus musculus (ハツカネズミ)
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: 3.4 Å
データ登録者Shen, S.Y. / Shao, Z.H.
資金援助 中国, 1件
組織認可番号国
National Natural Science Foundation of China (NSFC)31972916 中国
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2024
タイトル: Structure-based identification of a G protein-biased allosteric modulator of cannabinoid receptor CB1.
著者: Siyuan Shen / Chao Wu / Guifeng Lin / Xin Yang / Yangli Zhou / Chang Zhao / Zhuang Miao / Xiaowen Tian / Kexin Wang / Zhiqian Yang / Zhiyu Liu / Nihong Guo / Yueshan Li / Anjie Xia / Pei Zhou ...著者: Siyuan Shen / Chao Wu / Guifeng Lin / Xin Yang / Yangli Zhou / Chang Zhao / Zhuang Miao / Xiaowen Tian / Kexin Wang / Zhiqian Yang / Zhiyu Liu / Nihong Guo / Yueshan Li / Anjie Xia / Pei Zhou / Jingming Liu / Wei Yan / Bowen Ke / Shengyong Yang / Zhenhua Shao /
要旨: is known for its therapeutic benefit in various diseases including pain relief by targeting cannabinoid receptors. The primary component of cannabis, Δ9-tetrahydrocannabinol (THC), and other ... is known for its therapeutic benefit in various diseases including pain relief by targeting cannabinoid receptors. The primary component of cannabis, Δ9-tetrahydrocannabinol (THC), and other agonists engage the orthosteric site of CB1, activating both Gi and β-arrestin signaling pathways. The activation of diverse pathways could result in on-target side effects and cannabis addiction, which may hinder therapeutic potential. A significant challenge in pharmacology is the design of a ligand that can modulate specific signaling of CB1. By leveraging insights from the structure-function selectivity relationship (SFSR), we have identified Gi signaling-biased agonist-allosteric modulators (ago-BAMs). Further, two cryoelectron microscopy (cryo-EM) structures reveal the binding mode of ago-BAM at the extrahelical allosteric site of CB1. Combining mutagenesis and pharmacological studies, we elucidated the detailed mechanism of ago-BAM-mediated biased signaling. Notably, ago-BAM demonstrated analgesic efficacy with fewer side effects, minimal drug toxicity and no cannabis addiction in mouse pain models. In summary, our finding not only suggests that ago-BAMs of CB1 provide a potential nonopioid strategy for pain management but also sheds light on BAM identification for GPCRs.
履歴
登録2023年2月28日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02024年6月5日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年7月17日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
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 / _em_admin.last_update
改定 1.22024年11月6日Group: Data collection / Structure summary
カテゴリ: em_admin / pdbx_entry_details / pdbx_modification_feature
Item: _em_admin.last_update / _pdbx_entry_details.has_protein_modification

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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 1
S: scFV16
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)151,5556
ポリマ－151,2235
非ポリマー3321
水00
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


分子量: 39141.793 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


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 1 / CB-R / CB1 / CANN6


分子量: 35168.027 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: CNR1, CNR
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P21554
#5: 抗体 scFV16


分子量: 28636.793 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Mus musculus (ハツカネズミ)
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
#6: 化合物 ChemComp-Q2B / 3-[(1S)-1-(furan-2-yl)-2-nitro-ethyl]-2-phenyl-1H-indole


分子量: 332.353 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C20H16N2O3 / 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
Has protein modificationY

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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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1CB02-bound CB1R in complex with Gi heterotrimerCOMPLEX#1-#50RECOMBINANT
2Gi heterotrimerCOMPLEX#1-#31RECOMBINANT
3scFV16COMPLEX#51RECOMBINANT
4Cannabinoid receptor 1COMPLEX#41RECOMBINANT
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Homo sapiens (ヒト)9606
23Mus musculus (ハツカネズミ)10090
34Homo sapiens (ヒト)9606
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
12Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)7108
23Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)7108
34Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)7108
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
急速凍結凍結剤: ETHANE

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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 FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 1800 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1000 nm / Cs: 0.01 mm
撮影電子線照射量: 65 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k x 4k)

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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: 3.4 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 97547 / 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)

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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