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- PDB-9ydq: Human delta opioid receptor complex with mini-Gi and agonist DADL... -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9ydq
タイトルHuman delta opioid receptor complex with mini-Gi and agonist DADLE and allosteric modulator MIPS3614
要素
  • (Guanine nucleotide-binding protein ...) x 3
  • DADLE
  • OPRD1 isoform 1
  • nanobody 35
キーワードMEMBRANE PROTEIN / GPCR / opioid receptor / ligand binding / allosteric modulation
機能・相同性
機能・相同性情報


G protein-coupled enkephalin receptor activity / cellular response to toxic substance / neuronal dense core vesicle / negative regulation of protein-containing complex assembly / regulation of mitochondrial membrane potential / adult locomotory behavior / neuropeptide signaling pathway / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / Olfactory Signaling Pathway / Activation of the phototransduction cascade ...G protein-coupled enkephalin receptor activity / cellular response to toxic substance / neuronal dense core vesicle / negative regulation of protein-containing complex assembly / regulation of mitochondrial membrane potential / adult locomotory behavior / neuropeptide signaling pathway / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / Olfactory Signaling Pathway / Activation of the phototransduction cascade / G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / G beta:gamma signalling through PLC beta / Presynaptic function of Kainate receptors / Thromboxane signalling through TP receptor / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / G-protein activation / Glucagon signaling in metabolic regulation / G beta:gamma signalling through CDC42 / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / G beta:gamma signalling through BTK / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / photoreceptor disc membrane / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / Glucagon-type ligand receptors / 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 / cellular response to catecholamine stimulus / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / 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 / cellular response to prostaglandin E stimulus / heterotrimeric G-protein complex / G alpha (12/13) signalling events / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / G-protein beta-subunit binding / extracellular vesicle / sensory perception of taste / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / signaling receptor complex adaptor activity / retina development in camera-type eye / GTPase binding / fibroblast proliferation / Ca2+ pathway / High laminar flow shear stress activates signaling by PIEZO1 and PECAM1:CDH5:KDR in endothelial cells / cellular response to hypoxia / G alpha (i) signalling events / G alpha (s) signalling events / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / G alpha (q) signalling events / Ras protein signal transduction / cell population proliferation / Extra-nuclear estrogen signaling / G protein-coupled receptor signaling pathway / negative regulation of gene expression / lysosomal membrane / GTPase activity / synapse / protein-containing complex binding / signal transduction / extracellular exosome / membrane / plasma membrane / cytoplasm / cytosol
類似検索 - 分子機能
Delta opioid receptor / Opioid receptor / Serpentine type 7TM GPCR chemoreceptor Srsx / 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 ...Delta opioid receptor / Opioid receptor / Serpentine type 7TM GPCR chemoreceptor Srsx / 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
類似検索 - ドメイン・相同性
: / OPRD1 isoform 1 / 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Homo sapiens (ヒト)
Lama glama (ラマ)
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: 1.94 Å
データ登録者Mobbs, J.I. / Venugopal, H. / Thal, D.M.
資金援助 オーストラリア, 2件
組織認可番号国
National Health and Medical Research Council (NHMRC, Australia)2021675 オーストラリア
National Health and Medical Research Council (NHMRC, Australia)1196951 オーストラリア
引用ジャーナル: bioRxiv / 年: 2025
タイトル: Structure-guided allosteric modulation of the delta opioid receptor.
著者: Jesse I Mobbs / M Deborah Nguyen / Owindeep Deo / Damian Bartuzi / Hariprasad Venugopal / Sadia Alvi / Vi Pham / Nick Barnes / Arthur Christopoulos / Daniel P Poole / Simona E Carbone / ...著者: Jesse I Mobbs / M Deborah Nguyen / Owindeep Deo / Damian Bartuzi / Hariprasad Venugopal / Sadia Alvi / Vi Pham / Nick Barnes / Arthur Christopoulos / Daniel P Poole / Simona E Carbone / Manuela Jörg / Ben Capuano / Jens Carlsson / Arisbel B Gondin / Peter J Scammells / Celine Valant / David M Thal /
要旨: Opioid analgesics remain essential for pain management but are associated with significant adverse effects, including respiratory depression, tolerance, and dependence. The δ-opioid receptor (δOR) ...Opioid analgesics remain essential for pain management but are associated with significant adverse effects, including respiratory depression, tolerance, and dependence. The δ-opioid receptor (δOR) represents a promising therapeutic target for developing safer opioid analgesics with reduced adverse effects compared to conventional μ-opioid receptor-targeting drugs. Positive allosteric modulators (PAMs) offer advantages over direct agonists by enhancing endogenous opioid signaling while preserving natural spatiotemporal activation patterns, potentially avoiding tolerance and dependence issues. Here, we present high-resolution cryo-EM structures of δOR complexed with the peptide agonist DADLE and the PAM MIPS3614, revealing a novel lipid-facing allosteric binding site formed by transmembrane helices 2, 3, and 4. MIPS3614 stabilizes the active receptor conformation through a critical hydrogen bond with residue N131 in the conserved sodium binding site, a key regulatory region controlling GPCR activation. Comprehensive mutagenesis, molecular dynamics simulations, and structure-activity relationships validate this proposed mechanism. Structure-guided optimization yielded MIPS3983 with enhanced binding affinity and retained cooperativity. Our findings establish the first molecular framework for δOR allosteric modulation and provide a structural foundation for the rational design of safer opioid therapeutics.
履歴
登録2025年9月23日登録サイト: RCSB / 処理サイト: RCSB
改定 1.02025年12月10日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
A: Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms XLas
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
N: nanobody 35
R: OPRD1 isoform 1
P: DADLE
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)134,6127
ポリマ－134,1706
非ポリマー4421
水1,74797
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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Guanine nucleotide-binding protein ... , 3種, 3分子 ABG

#1: タンパク質 Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms XLas


分子量: 27915.672 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: GNAS, GNAS1 / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
参照: 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
#2: 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: 38534.062 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: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 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: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: P59768

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抗体 / タンパク質 / タンパク質・ペプチド , 3種, 3分子 NRP

#4: 抗体 nanobody 35


分子量: 16926.076 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)
#5: タンパク質 OPRD1 isoform 1


分子量: 42363.539 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: CK820_G0048717 / 発現宿主: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ) / 参照: UniProt: A0A6D2YBI2
#6: タンパク質・ペプチド DADLE


分子量: 569.650 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 由来: (合成) Homo sapiens (ヒト)

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非ポリマー , 2種, 98分子

#7: 化合物 ChemComp-A1CVG / (8aR,9S,10R)-9-{4-[(2-cyclopropylphenyl)methoxy]phenyl}-6,6-dimethyl-6,7,8a,9-tetrahydrotetrazolo[5,1-b]quinazolin-8(5H)-one


分子量: 441.525 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C26H27N5O2 / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION
#8: 水 ChemComp-HOH / water


分子量: 18.015 Da / 分子数: 97 / 由来タイプ: 天然 / 式: H2O

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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: Human delta opioid receptor complex with mini-Gi and agonist DADLE
タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#6 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.15 MDa / 実験値: NO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Trichoplusia ni (イラクサキンウワバ)
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: 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）: 1500 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 500 nm
撮影電子線照射量: 60 e/Å2 / フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 (6k 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
1crYOLO粒子像選択
2PHENIX1.21.2_5419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: 1.94 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 1165546 / 対称性のタイプ: POINT
精密化最高解像度: 1.94 Å
立体化学のターゲット値: REAL-SPACE (WEIGHTED MAP SUM AT ATOM CENTERS)
拘束条件
Refine-IDタイプDev ideal数
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0058322
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.81911302
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d13.2312989
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0511297
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.011461

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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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