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万見
- PDB-9ode: Structure of the MOR/Gi/Lofentanil Complex, Nucleotide Free -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9ode
タイトルStructure of the MOR/Gi/Lofentanil Complex, Nucleotide Free
要素
  • 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
  • Mu-type opioid receptor
キーワードMEMBRANE PROTEIN / GPCR / Complex / Agonist
機能・相同性
機能・相同性情報


Opioid Signalling / G-protein activation / Peptide ligand-binding receptors / beta-endorphin receptor activity / morphine receptor activity / negative regulation of Wnt protein secretion / G protein-coupled opioid receptor activity / G protein-coupled opioid receptor signaling pathway / G alpha (i) signalling events / negative regulation of nitric oxide biosynthetic process ...Opioid Signalling / G-protein activation / Peptide ligand-binding receptors / beta-endorphin receptor activity / morphine receptor activity / negative regulation of Wnt protein secretion / G protein-coupled opioid receptor activity / G protein-coupled opioid receptor signaling pathway / G alpha (i) signalling events / negative regulation of nitric oxide biosynthetic process / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / 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 / adenylate cyclase inhibitor activity / positive regulation of protein localization to cell cortex / T cell migration / Adenylate cyclase inhibitory pathway / response to prostaglandin E / D2 dopamine receptor binding / G protein-coupled serotonin receptor binding / adenylate cyclase regulator activity / adenylate cyclase-inhibiting serotonin receptor signaling pathway / sensory perception of pain / presynaptic modulation of chemical synaptic transmission / cellular response to forskolin / regulation of mitotic spindle organization / Regulation of insulin secretion / locomotory behavior / positive regulation of cholesterol biosynthetic process / negative regulation of insulin secretion / G protein-coupled receptor binding / G protein-coupled receptor activity / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / response to peptide hormone / GABA-ergic synapse / 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 / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / G-protein activation / G beta:gamma signalling through CDC42 / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / 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 / photoreceptor disc membrane / Glucagon-type ligand receptors / GDP binding / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / G alpha (z) signalling events / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / cellular response to catecholamine stimulus / 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 / G-protein beta-subunit binding / cellular response to prostaglandin E stimulus / heterotrimeric G-protein complex / G alpha (12/13) signalling events / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / extracellular vesicle / sensory perception of taste / presynapse / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / signaling receptor complex adaptor activity / retina development in camera-type eye / G protein activity / GTPase binding / Ca2+ pathway / fibroblast proliferation / midbody / cell cortex / High laminar flow shear stress activates signaling by PIEZO1 and PECAM1:CDH5:KDR in endothelial cells / G alpha (i) signalling events / G alpha (s) signalling events / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / G alpha (q) 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 / perikaryon / Ras protein signal transduction / positive regulation of ERK1 and ERK2 cascade / Extra-nuclear estrogen signaling / cell population proliferation / endosome
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 / G protein beta WD-40 repeat protein / Guanine nucleotide-binding protein, beta subunit / G-protein, beta subunit / G-protein coupled receptors family 1 signature. / 7 transmembrane receptor (rhodopsin family) / G protein-coupled receptor, rhodopsin-like / GPCR, rhodopsin-like, 7TM / G-protein coupled receptors family 1 profile. / 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
Lofentanil / 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 / 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: 2.5 Å
データ登録者Robertson, M.J. / Skiniotis, G.
資金援助 米国, 2件
組織認可番号国
National Institutes of Health/Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health & Human Development (NIH/NICHD)HD107581 米国
Cancer Prevention and Research Institute of Texas (CPRIT)RR230042 米国
引用ジャーナル: Nature / 年: 2025
タイトル: Non-equilibrium snapshots of ligand efficacy at the μ-opioid receptor.
著者: Michael J Robertson / Arnab Modak / Makaía M Papasergi-Scott / Miaohui Hu / Maria Claudia Peroto / Balazs R Varga / Susruta Majumdar / Ravi Kalathur / Scott C Blanchard / Georgios Skiniotis /
要旨: Distinct ligands for the same G-protein-coupled receptor (GPCR) activate intracellular signalling partners to varying extents, but the molecular mechanisms that drive these differences remain elusive. ...Distinct ligands for the same G-protein-coupled receptor (GPCR) activate intracellular signalling partners to varying extents, but the molecular mechanisms that drive these differences remain elusive. Here, hypothesizing that such differences in signalling efficacy might be captured structurally in intermediate states under non-equilibrium conditions, we use a time-resolved cryo-electron-microscopy approach to visualize the GTP-induced activation of the Gαβγ heterotrimer by the μ-opioid receptor bound to three ligands that show partial, full or super agonism on the receptor. We resolve ensembles of conformational states along the G-protein activation pathway, including an intermediate state that enables us to visualize receptor dynamics as a function of bound ligand. The results reveal ligand-dependent differences in state occupancy and conformational stability, with higher ligand efficacy correlating with increased dynamics of the receptor's transmembrane helices 5 and 6. Furthermore, we identify key differences between G and G in the mechanism of GTP-induced activation, which are likely to underlie the distinct activation kinetics of these G-protein types. Corroborated by molecular-dynamics simulations and single-molecule fluorescence assays, our findings provide a dynamic structural landscape of GPCR-G-protein interactions for ligands of various efficacies, and suggest that partial agonists produce a 'kinetic trap' during G-protein activation.
履歴
登録2025年4月27日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02026年3月4日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年3月4日Data content type: EM metadata / Data content type: EM metadata / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年3月4日Data content type: Half map / Part number: 1 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年3月4日Data content type: Half map / Part number: 2 / Data content type: Half map / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年3月4日Data content type: Image / Data content type: Image / Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.02026年3月4日Data content type: Primary map / Data content type: Primary map / Provider: repository / タイプ: Initial release

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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
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
D: Mu-type opioid receptor
A: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)134,2675
ポリマ－133,8584
非ポリマー4091
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 Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1 / Transducin beta chain 1


分子量: 37671.102 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
#2: 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
#3: タンパク質 Mu-type opioid receptor / M-OR-1 / MOR-1


分子量: 47910.758 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
#4: 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
#5: 化合物 ChemComp-EID / Lofentanil / methyl (3R,4S)-3-methyl-1-(2-phenylethyl)-4-[phenyl(propanoyl)amino]piperidine-4-carboxylate / 3β-メチル-4β-[(1-オキソプロピル)フェニルアミノ]-1-フェネチル-4-ピペリジンカルボン酸メチル


分子量: 408.533 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C25H32N2O3 / 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
ID名称タイプEntity IDParent-ID由来
1Mu Opioid Receptor Gi1 heterotrimer complexCOMPLEX#1-#40MULTIPLE SOURCES
2Gi1 heterotrimerCOMPLEX#1-#2, #41RECOMBINANT
3Mu Opioid ReceptorCOMPLEX#31RECOMBINANT
由来(天然)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22Homo sapiens (ヒト)9606
33Mus musculus (ハツカネズミ)10090
由来(組換発現)
IDEntity assembly-ID生物種Ncbi tax-ID
22Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)7108
33Spodoptera 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: 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 / 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
撮影電子線照射量: 50 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
ID名称バージョンカテゴリ
1cryoSPARC粒子像選択
2PHENIX1.20.1_4487:モデル精密化
13cryoSPARC３次元再構成
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
3次元再構成解像度: 2.5 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 592581 / 対称性のタイプ: POINT
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0056806
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.8839268
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d6.131941
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0511104
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0221163

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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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