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- PDB-8wu1: Cryo-EM structure of CB1-beta-arrestin1 complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 8wu1
タイトルCryo-EM structure of CB1-beta-arrestin1 complex
要素
  • Beta-arrestin-1
  • Cannabinoid receptor 1,Vasopressin V2 receptor
  • Fab30 heavy chain
  • Fab30 light chain
キーワードMEMBRANE PROTEIN / cannabinoid receptor / arrestin / biased signal / class A GPCR
機能・相同性
機能・相同性情報


TGFBR3 regulates TGF-beta signaling / renal water retention / Defective AVP does not bind AVPR2 and causes neurohypophyseal diabetes insipidus (NDI) / MAP2K and MAPK activation / Activation of SMO / Vasopressin-like receptors / regulation of systemic arterial blood pressure by vasopressin / vasopressin receptor activity / cannabinoid signaling pathway / Golgi Associated Vesicle Biogenesis ...TGFBR3 regulates TGF-beta signaling / renal water retention / Defective AVP does not bind AVPR2 and causes neurohypophyseal diabetes insipidus (NDI) / MAP2K and MAPK activation / Activation of SMO / Vasopressin-like receptors / regulation of systemic arterial blood pressure by vasopressin / vasopressin receptor activity / cannabinoid signaling pathway / Golgi Associated Vesicle Biogenesis / Lysosome Vesicle Biogenesis / retrograde trans-synaptic signaling by endocannabinoid / cannabinoid receptor activity / AP-2 adaptor complex binding / Ub-specific processing proteases / clathrin coat of coated pit / clathrin heavy chain binding / Cargo recognition for clathrin-mediated endocytosis / hemostasis / telencephalon development / desensitization of G protein-coupled receptor signaling pathway / regulation of presynaptic cytosolic calcium ion concentration / Clathrin-mediated endocytosis / clathrin-dependent endocytosis / acetylcholine receptor binding / G protein-coupled receptor internalization / Class A/1 (Rhodopsin-like receptors) / inositol hexakisphosphate binding / axonal fasciculation / regulation of metabolic process / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / G alpha (s) signalling events / clathrin binding / small molecule binding / positive regulation of vasoconstriction / pseudopodium / positive regulation of systemic arterial blood pressure / phosphatidylinositol-3,4,5-trisphosphate binding / positive regulation of intracellular signal transduction / positive regulation of receptor internalization / G protein-coupled receptor signaling pathway, coupled to cyclic nucleotide second messenger / negative regulation of Notch signaling pathway / endocytic vesicle / activation of adenylate cyclase activity / cellular response to hormone stimulus / response to cytokine / clathrin-coated endocytic vesicle membrane / G protein-coupled receptor activity / G protein-coupled receptor binding / GABA-ergic synapse / receptor internalization / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / positive regulation of protein phosphorylation / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / Cargo recognition for clathrin-mediated endocytosis / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / Clathrin-mediated endocytosis / glucose homeostasis / protein transport / actin cytoskeleton / growth cone / presynaptic membrane / ubiquitin-dependent protein catabolic process / cytoplasmic vesicle / G alpha (i) signalling events / G alpha (s) signalling events / molecular adaptor activity / mitochondrial outer membrane / positive regulation of ERK1 and ERK2 cascade / endosome / G protein-coupled receptor signaling pathway / membrane raft / negative regulation of cell population proliferation / positive regulation of cell population proliferation / positive regulation of gene expression / perinuclear region of cytoplasm / glutamatergic synapse / endoplasmic reticulum / Golgi apparatus / signal transduction / identical protein binding / nucleus / membrane / plasma membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
Vasopressin V2 receptor / Vasopressin receptor / Cannabinoid receptor type 1 / Cannabinoid receptor family / Arrestin, conserved site / Arrestins signature. / Arrestin / Arrestin, N-terminal / Arrestin-like, N-terminal / Arrestin C-terminal-like domain ...Vasopressin V2 receptor / Vasopressin receptor / Cannabinoid receptor type 1 / Cannabinoid receptor family / Arrestin, conserved site / Arrestins signature. / Arrestin / Arrestin, N-terminal / Arrestin-like, N-terminal / Arrestin C-terminal-like domain / Arrestin (or S-antigen), N-terminal domain / Arrestin (or S-antigen), C-terminal domain / Arrestin (or S-antigen), C-terminal domain / Arrestin-like, C-terminal / Serpentine type 7TM GPCR chemoreceptor Srsx / 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) / Immunoglobulin E-set
類似検索 - ドメイン・相同性
Chem-KCA / Beta-arrestin-1 / Cannabinoid receptor 1 / Vasopressin V2 receptor
類似検索 - 構成要素
生物種Bos taurus (ウシ)
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Liao, Y. / Zhang, H. / Shen, Q. / Cai, C.
資金援助 中国, 1件
組織認可番号国
National Natural Science Foundation of China (NSFC) 中国
引用ジャーナル: Cell / 年: 2023
タイトル: Snapshot of the cannabinoid receptor 1-arrestin complex unravels the biased signaling mechanism.
著者: Yu-Ying Liao / Huibing Zhang / Qingya Shen / Chenxi Cai / Yu Ding / Dan-Dan Shen / Jia Guo / Jiao Qin / Yingjun Dong / Yan Zhang / Xiao-Ming Li /
要旨: Cannabis activates the cannabinoid receptor 1 (CB1), which elicits analgesic and emotion regulation benefits, along with adverse effects, via G and β-arrestin signaling pathways. However, the lack ...Cannabis activates the cannabinoid receptor 1 (CB1), which elicits analgesic and emotion regulation benefits, along with adverse effects, via G and β-arrestin signaling pathways. However, the lack of understanding of the mechanism of β-arrestin-1 (βarr1) coupling and signaling bias has hindered drug development targeting CB1. Here, we present the high-resolution cryo-electron microscopy structure of CB1-βarr1 complex bound to the synthetic cannabinoid MDMB-Fubinaca (FUB), revealing notable differences in the transducer pocket and ligand-binding site compared with the G protein complex. βarr1 occupies a wider transducer pocket promoting substantial outward movement of the TM6 and distinctive twin toggle switch rearrangements, whereas FUB adopts a different pose, inserting more deeply than the G-coupled state, suggesting the allosteric correlation between the orthosteric binding pocket and the partner protein site. Taken together, our findings unravel the molecular mechanism of signaling bias toward CB1, facilitating the development of CB1 agonists.
履歴
登録2023年10月19日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02024年3月20日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年3月20日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年3月20日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
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改定 1.02024年3月20日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12024年10月2日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / citation_author / em_admin
Item: _citation.journal_abbrev / _citation.journal_id_CSD ..._citation.journal_abbrev / _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 1.32025年7月2日Group: Data collection / カテゴリ: em_admin / em_software / Item: _em_admin.last_update / _em_software.name
改定 1.12025年7月2日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / EM metadata / Group: Data processing / Experimental summary / Data content type: EM metadata / EM metadata / カテゴリ: em_admin / em_software / Data content type: EM metadata / EM metadata / Item: _em_admin.last_update / _em_software.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
C: Beta-arrestin-1
H: Fab30 heavy chain
L: Fab30 light chain
R: Cannabinoid receptor 1,Vasopressin V2 receptor
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)143,9285
ポリマ－143,5314
非ポリマー3971
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

#1: タンパク質 Beta-arrestin-1


分子量: 44135.273 Da / 分子数: 1 / 変異: R169E, I386A, V387A, F388A / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Bos taurus (ウシ) / 遺伝子: ARRB1
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P17870
#2: 抗体 Fab30 heavy chain


分子量: 25650.502 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: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
#3: 抗体 Fab30 light chain


分子量: 23435.064 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: Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)
#4: タンパク質 Cannabinoid receptor 1,Vasopressin V2 receptor


分子量: 50310.129 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, AVPR2
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P21554, UniProt: P30518
#5: 化合物 ChemComp-KCA / methyl N-{1-[(4-fluorophenyl)methyl]-1H-indazole-3-carbonyl}-3-methyl-L-valinate


分子量: 397.443 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C22H24FN3O3 / コメント: アゴニスト*YM
研究の焦点であるリガンドがあるかN
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: Cryo-EM structure of human cannabinoid receptor 1 with effector protein
タイプ: COMPLEX
詳細: MDMB-Fubinaca, cannabinoid receptor 1, arrestin2, Fab30
Entity ID: #1-#4 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
11Bos taurus (ウシ)9913
21Homo sapiens (ヒト)9606
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
11Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)7108
21Escherichia coli BL21(DE3) (大腸菌)469008
緩衝液pH: 7.5
試料濃度: 5 mg/ml / 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）: 5000 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 1200 nm
撮影電子線照射量: 52 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)

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解析

EMソフトウェア名称: PHENIX / 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: 3.2 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 110196 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0047437
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.85810216
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d4.1874360
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0411245
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0041267

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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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