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万見
- PDB-8k9l: Full agonist- and positive allosteric modulator-bound mu-type opi... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8k9l
タイトルFull agonist- and positive allosteric modulator-bound mu-type opioid receptor-G protein complex
要素
  • (Guanine nucleotide-binding protein ...) x 2
  • DAMGO
  • G protein subunit alpha i3
  • Soluble cytochrome b562,Mu-type opioid receptor,Mu-type opioid receptor
  • scFv16
キーワードSIGNALING PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


Opioid Signalling / beta-endorphin receptor activity / morphine receptor activity / negative regulation of Wnt protein secretion / regulation of cellular response to stress / G protein-coupled opioid receptor signaling pathway / behavioral response to ethanol / positive regulation of cAMP-mediated signaling / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / sensory perception ...Opioid Signalling / beta-endorphin receptor activity / morphine receptor activity / negative regulation of Wnt protein secretion / regulation of cellular response to stress / G protein-coupled opioid receptor signaling pathway / behavioral response to ethanol / positive regulation of cAMP-mediated signaling / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / sensory perception / negative regulation of nitric oxide biosynthetic process / negative regulation of cAMP-mediated signaling / neuropeptide binding / regulation of NMDA receptor activity / GTP metabolic process / positive regulation of neurogenesis / G protein-coupled dopamine receptor signaling pathway / negative regulation of cytosolic calcium ion concentration / positive regulation of macroautophagy / G protein-coupled receptor signaling pathway, coupled to cyclic nucleotide second messenger / neuropeptide signaling pathway / G-protein alpha-subunit binding / voltage-gated calcium channel activity / MECP2 regulates neuronal receptors and channels / sensory perception of pain / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / Peptide ligand-binding receptors / G protein-coupled receptor binding / G protein-coupled receptor activity / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / Olfactory Signaling Pathway / Activation of the phototransduction cascade / 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 / 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 / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / cellular response to catecholamine stimulus / 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 / positive regulation of nitric oxide biosynthetic process / G-protein beta-subunit 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) / GTPase binding / retina development in camera-type eye / Ca2+ pathway / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / positive regulation of cytosolic calcium ion concentration / midbody / G alpha (i) signalling events / fibroblast proliferation / G alpha (s) signalling events / Interleukin-4 and Interleukin-13 signaling / G alpha (q) signalling events / perikaryon / Ras protein signal transduction / cell population proliferation / Extra-nuclear estrogen signaling / positive regulation of ERK1 and ERK2 cascade / endosome / neuron projection / G protein-coupled receptor signaling pathway / negative regulation of cell population proliferation / lysosomal membrane / Golgi membrane / cell division / axon / GTPase activity / centrosome / dendrite / synapse / endoplasmic reticulum membrane
類似検索 - 分子機能
Mu opioid receptor / Opioid receptor / G-protein alpha subunit, group I / 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. ...Mu opioid receptor / Opioid receptor / G-protein alpha subunit, group I / 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
DAMGO / : / Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-3 / Mu-type opioid receptor / 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Escherichia coli (大腸菌)
Homo sapiens (ヒト)
Macaca mulatta (アカゲザル)
synthetic construct (人工物)
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: 3.05 Å
データ登録者Hisano, T. / Uchikubo-Kamo, T. / Shirouzu, M. / Imai, S. / Kaneko, S. / Shimada, I.
資金援助 日本, 4件
組織認可番号国
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)JP17H06097 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)JP21H02619 日本
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)JP23KJ0574 日本
Japan Agency for Medical Research and Development (AMED)21ae0121028h0001 日本
引用ジャーナル: Nat Commun / 年: 2024
タイトル: Structural and dynamic insights into the activation of the μ-opioid receptor by an allosteric modulator.
著者: Shun Kaneko / Shunsuke Imai / Tomomi Uchikubo-Kamo / Tamao Hisano / Nobuaki Asao / Mikako Shirouzu / Ichio Shimada /
要旨: G-protein-coupled receptors (GPCRs) play pivotal roles in various physiological processes. These receptors are activated to different extents by diverse orthosteric ligands and allosteric modulators. ...G-protein-coupled receptors (GPCRs) play pivotal roles in various physiological processes. These receptors are activated to different extents by diverse orthosteric ligands and allosteric modulators. However, the mechanisms underlying these variations in signaling activity by allosteric modulators remain largely elusive. Here, we determine the three-dimensional structure of the μ-opioid receptor (MOR), a class A GPCR, in complex with the G protein and an allosteric modulator, BMS-986122, using cryogenic electron microscopy. Our results reveal that BMS-986122 binding induces changes in the map densities corresponding to R167 and Y254, key residues in the structural motifs conserved among class A GPCRs. Nuclear magnetic resonance analyses of MOR in the absence of the G protein reveal that BMS-986122 binding enhances the formation of the interaction between R167 and Y254, thus stabilizing the fully-activated conformation, where the intracellular half of TM6 is outward-shifted to allow for interaction with the G protein. These findings illuminate that allosteric modulators like BMS-986122 can potentiate receptor activation through alterations in the conformational dynamics in the core region of GPCRs. Together, our results demonstrate the regulatory mechanisms of GPCRs, providing insights into the rational development of therapeutics targeting GPCRs.
履歴
登録2023年8月1日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02024年5月29日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年10月23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
R: Soluble cytochrome b562,Mu-type opioid receptor,Mu-type opioid receptor
S: DAMGO
A: G protein subunit alpha i3
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
H: scFv16
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)166,7337
ポリマ－166,2846
非ポリマー4491
水00
1


  • 登録構造と同一
  • 登録者・ソフトウェアが定義した集合体
  • 根拠: 電子顕微鏡法, not applicable
タイプ名称対称操作数
identity operation1_555x,y,z1

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要素

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タンパク質 , 2種, 2分子 RA

#1: タンパク質 Soluble cytochrome b562,Mu-type opioid receptor,Mu-type opioid receptor / M-OR-1 / MOR-1 / Mu opiate receptor / Mu opioid receptor / MOP / hMOP


分子量: 51321.855 Da / 分子数: 1 / 変異: M7W,H102I,R106L,R106 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: N-terminal residues (M1-G63) of MOR were replaced with the thermostabilized apocytochrome b562RIL from Escherichia coli (M7W, H102I and R106L) (BRIL) protein and a linker sequence (GSPGARSAS). ...詳細: N-terminal residues (M1-G63) of MOR were replaced with the thermostabilized apocytochrome b562RIL from Escherichia coli (M7W, H102I and R106L) (BRIL) protein and a linker sequence (GSPGARSAS). C-terminal residues (Q363-P400) of MOR were truncated.,N-terminal residues (M1-G63) of MOR were replaced with the thermostabilized apocytochrome b562RIL from Escherichia coli (M7W, H102I and R106L) (BRIL) protein and a linker sequence (GSPGARSAS). C-terminal residues (Q363-P400) of MOR were truncated.
由来: (組換発現) Escherichia coli (大腸菌), (組換発現) Homo sapiens (ヒト)
遺伝子: cybC, OPRM1, MOR1
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P35372
#3: タンパク質 G protein subunit alpha i3 / Guanine nucleotide-binding protein G(K) subunit alpha


分子量: 40585.137 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Macaca mulatta (アカゲザル) / 遺伝子: GNAI3
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: F6VL43

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Guanine nucleotide-binding protein ... , 2種, 2分子 BG

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


分子量: 38522.098 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
#5: タンパク質 Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2 / G gamma-I


分子量: 7932.222 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・ペプチド / 抗体 / 非ポリマー , 3種, 3分子 SH

#2: タンパク質・ペプチド DAMGO


タイプ: Peptide-like / クラス: Synthetic opioid / 分子量: 513.587 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) synthetic construct (人工物) / 参照: DAMGO
#6: 抗体 scFv16


分子量: 27409.588 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現
詳細: N-terminal (MLLVNQSHQGFNKEHTSKMVSAIVLYVLLAAAAHSAFA) and C-terminal (GPHHHHHHHH) residues are cleaved during purification and not present in the purified sample.
由来: (組換発現) synthetic construct (人工物)
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
#7: 化合物 ChemComp-VV9 / (2~{S})-2-(3-bromanyl-4-methoxy-phenyl)-3-(4-chlorophenyl)sulfonyl-1,3-thiazolidine / BMS-986122


分子量: 448.782 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C16H15BrClNO3S2 / 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

構成要素名称: Full agonist- and positive allosteric modulator-bound mu-type opioid receptor-G protein complex
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#6 / 由来: RECOMBINANT
分子量実験値: NO
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サイズ: 300 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 % / 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: FLOOD BEAM
電子レンズモード: BRIGHT FIELD / 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）: 800 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm
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: 2.3 sec. / 電子線照射量: 50.5 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (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: 15 eV

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解析

EMソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.21_5207: / カテゴリ: モデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 3.05 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 308249 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0039112
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.55212366
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d5.8691260
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0411421
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0041549

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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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