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万見
- PDB-9bjk: Inactive mu opioid receptor bound to Nb6, naloxone and NAM -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9bjk
タイトルInactive mu opioid receptor bound to Nb6, naloxone and NAM
要素
  • Mu-type opioid receptor
  • kappa opioid receptor Nanobody 6
キーワードMEMBRANE PROTEIN / G-protein coupled receptor / inactive / opioid / allosteric modulator
機能・相同性
機能・相同性情報


Opioid Signalling / Peptide ligand-binding receptors / beta-endorphin receptor activity / morphine receptor activity / negative regulation of Wnt protein secretion / G-protein activation / G protein-coupled opioid receptor activity / G protein-coupled opioid receptor signaling pathway / G alpha (i) signalling events / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway ...Opioid Signalling / Peptide ligand-binding receptors / beta-endorphin receptor activity / morphine receptor activity / negative regulation of Wnt protein secretion / G-protein activation / G protein-coupled opioid receptor activity / G protein-coupled opioid receptor signaling pathway / G alpha (i) signalling events / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / negative regulation of nitric oxide biosynthetic process / regulation of NMDA receptor activity / positive regulation of neurogenesis / negative regulation of cytosolic calcium ion concentration / transmission of nerve impulse / G-protein alpha-subunit binding / sensory perception of pain / presynaptic modulation of chemical synaptic transmission / locomotory behavior / G protein-coupled receptor activity / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / GABA-ergic synapse / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / presynapse / perikaryon / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / positive regulation of ERK1 and ERK2 cascade / endosome / axon / dendrite / membrane / plasma membrane
類似検索 - 分子機能
Mu opioid receptor / Opioid receptor / 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)
類似検索 - ドメイン・相同性
: / : / Mu-type opioid receptor
類似検索 - 構成要素
生物種Lama glama (ラマ)
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: 3.26 Å
データ登録者O'Brien, E.S. / Wang, H. / Kaavya Krishna, K. / Zhang, C. / Kobilka, B.K.
資金援助 米国, 1件
組織認可番号国
Chan Zuckerberg Initiative 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2024
タイトル: A µ-opioid receptor modulator that works cooperatively with naloxone.
著者: Evan S O'Brien / Vipin Ashok Rangari / Amal El Daibani / Shainnel O Eans / Haylee R Hammond / Elizabeth White / Haoqing Wang / Yuki Shiimura / Kaavya Krishna Kumar / Qianru Jiang / Kevin ...著者: Evan S O'Brien / Vipin Ashok Rangari / Amal El Daibani / Shainnel O Eans / Haylee R Hammond / Elizabeth White / Haoqing Wang / Yuki Shiimura / Kaavya Krishna Kumar / Qianru Jiang / Kevin Appourchaux / Weijiao Huang / Chensong Zhang / Brandon J Kennedy / Jesper M Mathiesen / Tao Che / Jay P McLaughlin / Susruta Majumdar / Brian K Kobilka /
要旨: The µ-opioid receptor (µOR) is a well-established target for analgesia, yet conventional opioid receptor agonists cause serious adverse effects, notably addiction and respiratory depression. These ...The µ-opioid receptor (µOR) is a well-established target for analgesia, yet conventional opioid receptor agonists cause serious adverse effects, notably addiction and respiratory depression. These factors have contributed to the current opioid overdose epidemic driven by fentanyl, a highly potent synthetic opioid. µOR negative allosteric modulators (NAMs) may serve as useful tools in preventing opioid overdose deaths, but promising chemical scaffolds remain elusive. Here we screened a large DNA-encoded chemical library against inactive µOR, counter-screening with active, G-protein and agonist-bound receptor to 'steer' hits towards conformationally selective modulators. We discovered a NAM compound with high and selective enrichment to inactive µOR that enhances the affinity of the key opioid overdose reversal molecule, naloxone. The NAM works cooperatively with naloxone to potently block opioid agonist signalling. Using cryogenic electron microscopy, we demonstrate that the NAM accomplishes this effect by binding a site on the extracellular vestibule in direct contact with naloxone while stabilizing a distinct inactive conformation of the extracellular portions of the second and seventh transmembrane helices. The NAM alters orthosteric ligand kinetics in therapeutically desirable ways and works cooperatively with low doses of naloxone to effectively inhibit various morphine-induced and fentanyl-induced behavioural effects in vivo while minimizing withdrawal behaviours. Our results provide detailed structural insights into the mechanism of negative allosteric modulation of the µOR and demonstrate how this can be exploited in vivo.
履歴
登録2024年4月25日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02024年7月17日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02024年7月17日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
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改定 1.12024年7月24日Group: Data collection / Database references / カテゴリ: citation / em_admin
Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first ..._citation.journal_volume / _citation.page_first / _citation.page_last / _em_admin.last_update
改定 1.22024年8月14日Group: Data collection / カテゴリ: em_admin / Item: _em_admin.last_update
改定 1.32024年11月13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 1.42025年5月21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5月21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
N: kappa opioid receptor Nanobody 6
R: Mu-type opioid receptor
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)63,5844
ポリマ－62,6512
非ポリマー9332
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

#1: タンパク質 kappa opioid receptor Nanobody 6


分子量: 14730.255 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Lama glama (ラマ) / 発現宿主: Escherichia coli (大腸菌)
#2: タンパク質 Mu-type opioid receptor / M-OR-1 / MOR-1


分子量: 47920.734 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) / 遺伝子: Oprm1, Mor, Oprm
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P42866
#3: 化合物 ChemComp-A1APV / Naloxone / 3,14-dihydroxy-17-(prop-2-en-1-yl)-5alpha-4,5-epoxymorphinan-6-one


分子量: 327.374 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C19H21NO4 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#4: 化合物 ChemComp-A1APU / Nalpha-[({(1M)-1-[5-(benzyloxy)pyridin-3-yl]naphthalen-2-yl}sulfanyl)acetyl]-3-methoxy-N,4-dimethyl-L-phenylalaninamide


分子量: 605.746 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C36H35N3O4S / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
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: mu-type opioid receptor with kappa-type opioid receptor ICL3 in complex with Nb6, naloxone and a negative allosteric modulator
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#2 / 由来: RECOMBINANT
由来(天然)生物種: Mus musculus (ハツカネズミ)
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
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）: 1400 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 600 nm
撮影電子線照射量: 60 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: 3.26 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 128613 / 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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