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- PDB-8pkm: Befiradol-bound serotonin 5-HT1A receptor - Gi Protein Complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8pkm
タイトルBefiradol-bound serotonin 5-HT1A receptor - Gi Protein Complex
要素
  • (Guanine nucleotide-binding protein ...) x 3
  • 5-hydroxytryptamine receptor 1A
キーワードMEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


regulation of serotonin secretion / Gi/o-coupled serotonin receptor activity / regulation of hormone secretion / regulation of behavior / receptor-receptor interaction / Serotonin receptors / serotonin receptor activity / G protein-coupled serotonin receptor activity / regulation of dopamine metabolic process / serotonin receptor signaling pathway ...regulation of serotonin secretion / Gi/o-coupled serotonin receptor activity / regulation of hormone secretion / regulation of behavior / receptor-receptor interaction / Serotonin receptors / serotonin receptor activity / G protein-coupled serotonin receptor activity / regulation of dopamine metabolic process / serotonin receptor signaling pathway / neurotransmitter receptor activity / serotonin metabolic process / serotonin binding / gamma-aminobutyric acid signaling pathway / exploration behavior / G protein-coupled receptor signaling pathway, coupled to cyclic nucleotide second messenger / regulation of vasoconstriction / behavioral fear response / adenylate cyclase inhibitor activity / positive regulation of protein localization to cell cortex / T cell migration / Adenylate cyclase inhibitory pathway / D2 dopamine receptor binding / response to prostaglandin E / adenylate cyclase regulator activity / G protein-coupled serotonin receptor binding / adenylate cyclase-inhibiting serotonin receptor signaling pathway / cellular response to forskolin / regulation of mitotic spindle organization / Regulation of insulin secretion / positive regulation of cholesterol biosynthetic process / negative regulation of insulin secretion / G protein-coupled receptor binding / response to peptide hormone / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / centriolar satellite / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / 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 / G beta:gamma signalling through CDC42 / Glucagon signaling in metabolic regulation / G beta:gamma signalling through BTK / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / photoreceptor disc membrane / Glucagon-type ligand receptors / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / GDP binding / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / G alpha (z) signalling events / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / cellular response to catecholamine stimulus / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / GPER1 signaling / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / cellular response to prostaglandin E stimulus / G-protein beta-subunit binding / heterotrimeric G-protein complex / G alpha (12/13) signalling events / sensory perception of taste / extracellular vesicle / signaling receptor complex adaptor activity / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / retina development in camera-type eye / G protein activity / GTPase binding / Ca2+ pathway / midbody / fibroblast proliferation / High laminar flow shear stress activates signaling by PIEZO1 and PECAM1:CDH5:KDR in endothelial cells / cell cortex / G alpha (i) signalling events / G alpha (s) signalling events / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / chemical synaptic transmission / 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 / G alpha (q) signalling events / Ras protein signal transduction / Extra-nuclear estrogen signaling / cell population proliferation / ciliary basal body / G protein-coupled receptor signaling pathway / lysosomal membrane / cell division / GTPase activity / positive regulation of cell population proliferation
類似検索 - 分子機能
5-Hydroxytryptamine 1A receptor / 5-hydroxytryptamine 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 ...5-Hydroxytryptamine 1A receptor / 5-hydroxytryptamine 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 / G protein beta WD-40 repeat protein / 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. / 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
CHOLESTEROL / Chem-T7M / : / 5-hydroxytryptamine receptor 1A / 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: 2.9 Å
データ登録者Schneider, J. / Gmeiner, P. / Hove, T.T. / Rasmussen, T. / Boettcher, B.
資金援助European Union, ドイツ, 3件
組織認可番号国
iNEXT-Discovery24759European Union
German Research Foundation (DFG)INST 93/903-1 ドイツ
German Research Foundation (DFG)INST 93/1042-1 ドイツ
引用
ジャーナル: Sci Adv / 年: 2025
タイトル: Discovery of a functionally selective serotonin receptor (5-HTR) agonist for the treatment of pain.
著者: Annika Ullrich / Johannes Schneider / João M Braz / Eduard Neu / Nico Staffen / Markus Stanek / Jana Bláhová / Tamsanqa Hove / Tamara Albert / Anni Allikalt / Stefan Löber / Karnika ...著者: Annika Ullrich / Johannes Schneider / João M Braz / Eduard Neu / Nico Staffen / Markus Stanek / Jana Bláhová / Tamsanqa Hove / Tamara Albert / Anni Allikalt / Stefan Löber / Karnika Bhardwaj / Sian Rodriguez-Rosado / Elissa Fink / Tim Rasmussen / Harald Hübner / Asuka Inoue / Brian K Shoichet / Allan I Basbaum / Bettina Böttcher / Dorothee Weikert / Peter Gmeiner /
要旨: The heterotrimeric G protein-coupled serotonin receptor 5-HT receptor (5-HTR) mediates antinociception and may serve as a valuable target for the treatment of pain. Starting from a chemical library, ...The heterotrimeric G protein-coupled serotonin receptor 5-HT receptor (5-HTR) mediates antinociception and may serve as a valuable target for the treatment of pain. Starting from a chemical library, we evolved ST171, a bitopic 5-HTR agonist that revealed highly potent and functionally selective G signaling without G activation and marginal β-arrestin recruitment. ST171 is effective in acute and chronic pain models. Cryo-electron microscopy structures of ST171 bound to 5-HTR in complex with the G protein compared to the canonical agonist befiradol bound to complexes of 5-HTR with G or G revealed that the ligands occupy different exo-sites. The individual binding poses are associated with ligand-specific receptor conformations that were further studied by molecular dynamics simulations, allowing us to better understand ligand bias, a phenomenon that may be crucial to the discovery of more effective and safe G protein-coupled receptor drugs.
#1: ジャーナル: Biorxiv / 年: 2023
タイトル: Discovery of a functionally selective serotonin 5-HT1A receptor agonist for the treatment of pain
著者: Ullrich, A. / Schneider, J. / Braz, J.M. / Neu, E. / Staffen, N. / Stanek, M. / Blahova, J. / Hove, T. / Albert, T. / Allikalt, A. / Lober, S. / Bhardwaj, K. / Rodriguez-Rosado, S. / Fink, E. ...著者: Ullrich, A. / Schneider, J. / Braz, J.M. / Neu, E. / Staffen, N. / Stanek, M. / Blahova, J. / Hove, T. / Albert, T. / Allikalt, A. / Lober, S. / Bhardwaj, K. / Rodriguez-Rosado, S. / Fink, E. / Rasmussen, T. / Hubner, H. / Inoue, A. / Shoichet, B.K. / Basbaum, A.J. / Bottcher, B. / Weikert, D. / Gmeiner, P.
履歴
登録2023年6月27日登録サイト: PDBE / 処理サイト: PDBE
改定 1.02024年5月29日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年10月16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
改定 1.22024年12月18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_CSD / _citation.journal_id_ISSN / _citation.pdbx_database_id_DOI / _citation.title / _citation.year / _em_admin.last_update
改定 1.32025年7月2日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin / Item: _em_admin.last_update

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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
G: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
R: 5-hydroxytryptamine receptor 1A
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)140,2517
ポリマ－138,5174
非ポリマー1,7343
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, not applicable
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-1


分子量: 40414.047 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


分子量: 38810.352 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 , 1種, 1分子 R

#4: タンパク質 5-hydroxytryptamine receptor 1A / 5-HT-1A / 5-HT1A / G-21 / Serotonin receptor 1A


分子量: 51431.578 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: HTR1A, ADRB2RL1, ADRBRL1
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P08908

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非ポリマー , 3種, 3分子

#5: 化合物 ChemComp-CLR / CHOLESTEROL / コレステロ-ル


分子量: 386.654 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C27H46O
#6: 化合物 ChemComp-T7M / (2R)-1-(heptadecanoyloxy)-3-{[(R)-hydroxy{[(1R,2R,3R,4R,5S,6R)-2,3,5,6-tetrahydroxy-4-(phosphonooxy)cyclohexyl]oxy}phosphoryl]oxy}propan-2-yl (5Z,8Z,11Z,14Z)-icosa-5,8,11,14-tetraenoate / Phosphatidylinositol-4-phosphate


分子量: 953.081 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C46H82O16P2
#7: 化合物 ChemComp-ZKV / (3-chloranyl-4-fluoranyl-phenyl)-[4-fluoranyl-4-[[(5-methylpyridin-2-yl)methylamino]methyl]piperidin-1-yl]methanone


分子量: 393.858 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C20H22ClF2N3O / 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: befiradol-bound Serotonin 5-HT1A receptor - Gi Protein Complex
タイプ: COMPLEX
詳細: Complex of human serotonin 5-HT1A receptor and Gi Protein bound to the agonist befiradol
Entity ID: #1-#4 / 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: 7.4 / 詳細: 100 mM NaCl, 20 mM HEPES, 0.002% LMNG, 0.0004 CHS
緩衝液成分
ID濃度名称式Buffer-ID
1100 mMsodium chlorideNaCl1
220 mM4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acidHEPES1
30.002 % (w/w)Lauryl Maltose Neopentyl GlycolLMNG1
40.0004 % (w/w)Cholesteryl HemisuccinateCHS1
試料濃度: 1.9 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
詳細: This sample was monodisperse with a few impurities through dimeric complexes.
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 90 % / 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: TFS 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）: 165000 X / 最大 デフォーカス（公称値）: 1800 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 600 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
撮影平均露光時間: 5.8 sec. / 電子線照射量: 80 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
撮影したグリッド数: 1 / 実像数: 11578
電子光学装置エネルギーフィルター名称: TFS Selectris X / エネルギーフィルタースリット幅: 10 eV

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解析

EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
1cryoSPARC4粒子像選択
2SerialEM画像取得
4CTFFIND4CTF補正
7Cootモデルフィッティング
9PHENIXモデル精密化
10cryoSPARC4初期オイラー角割当
11cryoSPARC4最終オイラー角割当
13cryoSPARC4３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 6363766
3次元再構成解像度: 2.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 129516 / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築空間: REAL
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0027065
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.4919577
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d10.432580
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.041104
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0041204

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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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