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-基本情報
登録情報 | データベース: EMDB / ID: EMD-0744 | |||||||||
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タイトル | Cryo-EM structure of a class A GPCR with G protein complex | |||||||||
マップデータ | ||||||||||
試料 |
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機能・相同性 | 機能・相同性情報 cannabinoid receptor activity / negative regulation of mast cell activation / negative regulation of synaptic transmission, GABAergic / negative regulation of action potential / Class A/1 (Rhodopsin-like receptors) / regulation of metabolic process / leukocyte chemotaxis / G protein-coupled receptor signaling pathway, coupled to cyclic nucleotide second messenger / Adenylate cyclase inhibitory pathway / positive regulation of protein localization to cell cortex ...cannabinoid receptor activity / negative regulation of mast cell activation / negative regulation of synaptic transmission, GABAergic / negative regulation of action potential / Class A/1 (Rhodopsin-like receptors) / regulation of metabolic process / leukocyte chemotaxis / G protein-coupled receptor signaling pathway, coupled to cyclic nucleotide second messenger / Adenylate cyclase inhibitory pathway / positive regulation of protein localization to cell cortex / regulation of cAMP-mediated signaling / D2 dopamine receptor binding / G protein-coupled serotonin receptor binding / regulation of mitotic spindle organization / cellular response to forskolin / response to amphetamine / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / extrinsic component of cytoplasmic side of plasma membrane / Regulation of insulin secretion / G protein-coupled receptor binding / 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 / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / G-protein activation / G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / Activation of G protein gated Potassium channels / Inhibition of voltage gated Ca2+ channels via Gbeta/gamma subunits / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / Glucagon signaling in metabolic regulation / G beta:gamma signalling through CDC42 / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / ADP signalling through P2Y purinoceptor 12 / G beta:gamma signalling through BTK / Sensory perception of sweet, bitter, and umami (glutamate) taste / response to peptide hormone / Synthesis, secretion, and inactivation of Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) / photoreceptor disc membrane / Adrenaline,noradrenaline inhibits insulin secretion / Glucagon-type ligand receptors / Vasopressin regulates renal water homeostasis via Aquaporins / G alpha (z) signalling events / cellular response to catecholamine stimulus / Glucagon-like Peptide-1 (GLP1) regulates insulin secretion / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / cellular response to prostaglandin E stimulus / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / sensory perception of taste / GPER1 signaling / GDP binding / G-protein beta-subunit binding / heterotrimeric G-protein complex / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / extracellular vesicle / G alpha (12/13) signalling events / signaling receptor complex adaptor activity / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / retina development in camera-type eye / GTPase binding / Ca2+ pathway / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / 細胞皮質 / midbody / G alpha (i) signalling events / fibroblast proliferation / perikaryon / G alpha (s) signalling events / G alpha (q) signalling events / Ras protein signal transduction / cell population proliferation / response to lipopolysaccharide / Extra-nuclear estrogen signaling / 免疫応答 / 細胞周期 / 炎症 / G protein-coupled receptor signaling pathway / 細胞分裂 / lysosomal membrane / GTPase activity / 中心体 / 樹状突起 / シナプス / protein-containing complex binding / GTP binding / 核小体 / magnesium ion binding / 小胞体 / シグナル伝達 / extracellular exosome / 核質 / 生体膜 / 細胞膜 / 細胞質基質 / 細胞質 類似検索 - 分子機能 | |||||||||
生物種 | Homo sapiens (ヒト) | |||||||||
手法 | 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 | Li XT / Hua T / Wu LJ / Makriyannis A / Shen L / Wang YX / Liu ZJ | |||||||||
引用 | ジャーナル: Cell / 年: 2020 タイトル: Activation and Signaling Mechanism Revealed by Cannabinoid Receptor-G Complex Structures. 著者: Tian Hua / Xiaoting Li / Lijie Wu / Christos Iliopoulos-Tsoutsouvas / Yuxia Wang / Meng Wu / Ling Shen / Christina A Brust / Spyros P Nikas / Feng Song / Xiyong Song / Shuguang Yuan / ...著者: Tian Hua / Xiaoting Li / Lijie Wu / Christos Iliopoulos-Tsoutsouvas / Yuxia Wang / Meng Wu / Ling Shen / Christina A Brust / Spyros P Nikas / Feng Song / Xiyong Song / Shuguang Yuan / Qianqian Sun / Yiran Wu / Shan Jiang / Travis W Grim / Othman Benchama / Edward L Stahl / Nikolai Zvonok / Suwen Zhao / Laura M Bohn / Alexandros Makriyannis / Zhi-Jie Liu / 要旨: Human endocannabinoid systems modulate multiple physiological processes mainly through the activation of cannabinoid receptors CB1 and CB2. Their high sequence similarity, low agonist selectivity, ...Human endocannabinoid systems modulate multiple physiological processes mainly through the activation of cannabinoid receptors CB1 and CB2. Their high sequence similarity, low agonist selectivity, and lack of activation and G protein-coupling knowledge have hindered the development of therapeutic applications. Importantly, missing structural information has significantly held back the development of promising CB2-selective agonist drugs for treating inflammatory and neuropathic pain without the psychoactivity of CB1. Here, we report the cryoelectron microscopy structures of synthetic cannabinoid-bound CB2 and CB1 in complex with G, as well as agonist-bound CB2 crystal structure. Of important scientific and therapeutic benefit, our results reveal a diverse activation and signaling mechanism, the structural basis of CB2-selective agonists design, and the unexpected interaction of cholesterol with CB1, suggestive of its endogenous allosteric modulating role. | |||||||||
履歴 |
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-構造の表示
ムービー |
ムービービューア |
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構造ビューア | EMマップ: SurfViewMolmilJmol/JSmol |
添付画像 |
-ダウンロードとリンク
-EMDBアーカイブ
マップデータ | emd_0744.map.gz | 59.9 MB | EMDBマップデータ形式 | |
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ヘッダ (付随情報) | emd-0744-v30.xml emd-0744.xml | 20.2 KB 20.2 KB | 表示 表示 | EMDBヘッダ |
画像 | emd_0744.png | 162.4 KB | ||
アーカイブディレクトリ | http://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-0744 ftp://ftp.pdbj.org/pub/emdb/structures/EMD-0744 | HTTPS FTP |
-関連構造データ
-リンク
EMDBのページ | EMDB (EBI/PDBe) / EMDataResource |
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「今月の分子」の関連する項目 |
-マップ
ファイル | ダウンロード / ファイル: emd_0744.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 64 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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ボクセルのサイズ | X=Y=Z: 1.04 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度 |
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対称性 | 空間群: 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
詳細 | EMDB XML:
CCP4マップ ヘッダ情報:
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-添付データ
-試料の構成要素
-全体 : GPCR-G protein complex
全体 | 名称: GPCR-G protein complex |
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要素 |
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-超分子 #1: GPCR-G protein complex
超分子 | 名称: GPCR-G protein complex / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#5 |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
組換発現 | 生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ) |
分子量 | 実験値: 130 kDa/nm |
-分子 #1: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
分子 | 名称: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1 タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 40.415031 KDa |
組換発現 | 生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ) |
配列 | 文字列: MGCTLSAEDK AAVERSKMID RNLREDGEKA AREVKLLLLG AGESGKSTIV KQMKIIHEAG YSEEECKQYK AVVYSNTIQS IIAIIRAMG RLKIDFGDSA RADDARQLFV LAGAAEEGFM TAELAGVIKR LWKDSGVQAC FNRSREYQLN DSAAYYLNDL D RIAQPNYI ...文字列: MGCTLSAEDK AAVERSKMID RNLREDGEKA AREVKLLLLG AGESGKSTIV KQMKIIHEAG YSEEECKQYK AVVYSNTIQS IIAIIRAMG RLKIDFGDSA RADDARQLFV LAGAAEEGFM TAELAGVIKR LWKDSGVQAC FNRSREYQLN DSAAYYLNDL D RIAQPNYI PTQQDVLRTR VKTTGIVETH FTFKDLHFKM FDVGGQRSER KKWIHCFEGV TAIIFCVALS DYDLVLAEDE EM NRMHESM KLFDSICNNK WFTDTSIILF LNKKDLFEEK IKKSPLTICY PEYAGSNTYE EAAAYIQCQF EDLNKRKDTK EIY THFTCA TDTKNVQFVF DAVTDVIIKN NLKDCGLF |
-分子 #2: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
分子 | 名称: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1 タイプ: protein_or_peptide / ID: 2 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 37.41693 KDa |
組換発現 | 生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ) |
配列 | 文字列: MSELDQLRQE AEQLKNQIRD ARKACADATL SQITNNIDPV GRIQMRTRRT LRGHLAKIYA MHWGTDSRLL VSASQDGKLI IWDSYTTNK VHAIPLRSSW VMTCAYAPSG NYVACGGLDN ICSIYNLKTR EGNVRVSREL AGHTGYLSCC RFLDDNQIVT S SGDTTCAL ...文字列: MSELDQLRQE AEQLKNQIRD ARKACADATL SQITNNIDPV GRIQMRTRRT LRGHLAKIYA MHWGTDSRLL VSASQDGKLI IWDSYTTNK VHAIPLRSSW VMTCAYAPSG NYVACGGLDN ICSIYNLKTR EGNVRVSREL AGHTGYLSCC RFLDDNQIVT S SGDTTCAL WDIETGQQTT TFTGHTGDVM SLSLAPDTRL FVSGACDASA KLWDVREGMC RQTFTGHESD INAICFFPNG NA FATGSDD ATCRLFDLRA DQELMTYSHD NIICGITSVS FSKSGRLLLA GYDDFNCNVW DALKADRAGV LAGHDNRVSC LGV TDDGMA VATGSWDSFL KIWN |
-分子 #3: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
分子 | 名称: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2 タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 7.861143 KDa |
組換発現 | 生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ) |
配列 | 文字列: MASNNTASIA QARKLVEQLK MEANIDRIKV SKAAADLMAY CEAHAKEDPL LTPVPASENP FREKKFFCAI L |
-分子 #4: Cannabinoid receptor 2
分子 | 名称: Cannabinoid receptor 2 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 39.722715 KDa |
組換発現 | 生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ) |
配列 | 文字列: MEECWVTEIA NGSKDGLDSN PMKDYMILSG PQKTAVAVLC TLLGLLSALE NVAVLYLILS SHQLRRKPSY LFIGSLAGAD FLASVVFAC SFVNFHVFHG VDSKAVFLLK IGSVTMTFTA SVGSLLLTAI DRYLCLRYPP SYKALLTRGR ALVTLGIMWV L SALVSYLP ...文字列: MEECWVTEIA NGSKDGLDSN PMKDYMILSG PQKTAVAVLC TLLGLLSALE NVAVLYLILS SHQLRRKPSY LFIGSLAGAD FLASVVFAC SFVNFHVFHG VDSKAVFLLK IGSVTMTFTA SVGSLLLTAI DRYLCLRYPP SYKALLTRGR ALVTLGIMWV L SALVSYLP LMGWTCCPRP CSELFPLIPN DYLLSWLLFI AFLFSGIIYT YGHVLWKAHQ HVASLSGHQD RQVPGMARMR LD VRLAKTL GLVLAVLLIC WFPVLALMAH SLATTLSDQV KKAFAFCSML CLINSMVNPV IYALRSGEIR SSAHHCLAHW KKC VRGLGS EAKEEAPRSS VTETEADGKI TPWPDSRDLD LSDC |
-分子 #5: scFv16
分子 | 名称: scFv16 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO |
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由来(天然) | 生物種: Homo sapiens (ヒト) |
分子量 | 理論値: 27.784896 KDa |
組換発現 | 生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ) |
配列 | 文字列: DVQLVESGGG LVQPGGSRKL SCSASGFAFS SFGMHWVRQA PEKGLEWVAY ISSGSGTIYY ADTVKGRFTI SRDDPKNTLF LQMTSLRSE DTAMYYCVRS IYYYGSSPFD FWGQGTTLTV SSGGGGSGGG GSGGGGSDIV MTQATSSVPV TPGESVSISC R SSKSLLHS ...文字列: DVQLVESGGG LVQPGGSRKL SCSASGFAFS SFGMHWVRQA PEKGLEWVAY ISSGSGTIYY ADTVKGRFTI SRDDPKNTLF LQMTSLRSE DTAMYYCVRS IYYYGSSPFD FWGQGTTLTV SSGGGGSGGG GSGGGGSDIV MTQATSSVPV TPGESVSISC R SSKSLLHS NGNTYLYWFL QRPGQSPQLL IYRMSNLASG VPDRFSGSGS GTAFTLTISR LEAEDVGVYY CMQHLEYPLT FG AGTKLEL KAAAHHHHHH HH |
-分子 #6: 7-[(6aR,9R,10aR)-1-Hydroxy-9-(hydroxymethyl)-6,6-dimethyl-6a,7,8,...
分子 | 名称: 7-[(6aR,9R,10aR)-1-Hydroxy-9-(hydroxymethyl)-6,6-dimethyl-6a,7,8,9,10,10a-hexahydro-6H-benzo[c]chromen-3-yl]- 7-methyloctanenitrile タイプ: ligand / ID: 6 / コピー数: 1 / 式: E3R |
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分子量 | 理論値: 399.566 Da |
Chemical component information | ChemComp-E3R: |
-実験情報
-構造解析
手法 | クライオ電子顕微鏡法 |
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解析 | 単粒子再構成法 |
試料の集合状態 | particle |
-試料調製
濃度 | 1 mg/mL |
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緩衝液 | pH: 7.5 |
グリッド | モデル: Quantifoil R1.2/1.3 / 材質: GOLD / メッシュ: 300 / 支持フィルム - 材質: CARBON / 支持フィルム - トポロジー: HOLEY / 前処理 - タイプ: GLOW DISCHARGE |
凍結 | 凍結剤: ETHANE / 装置: FEI VITROBOT MARK IV |
-電子顕微鏡法
顕微鏡 | FEI TITAN KRIOS |
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電子線 | 加速電圧: 300 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN |
電子光学系 | C2レンズ絞り径: 50.0 µm / 照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELDBright-field microscopy / Cs: 2.7 mm / 最大 デフォーカス(公称値): 2.0 µm / 最小 デフォーカス(公称値): 1.0 µm / 倍率(公称値): 130000 |
特殊光学系 | エネルギーフィルター - 名称: GIF Quantum LS / エネルギーフィルター - スリット幅: 20 eV |
試料ステージ | 試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER ホルダー冷却材: NITROGEN |
温度 | 最低: 70.0 K / 最高: 70.0 K |
撮影 | フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k) 検出モード: SUPER-RESOLUTION / デジタル化 - サイズ - 横: 7420 pixel / デジタル化 - サイズ - 縦: 7676 pixel / デジタル化 - 画像ごとのフレーム数: 1-45 / 実像数: 4496 / 平均電子線量: 1.333 e/Å2 |
実験機器 | モデル: Titan Krios / 画像提供: FEI Company |
-画像解析
粒子像選択 | 選択した数: 5262021 |
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CTF補正 | ソフトウェア - 名称: Gctf (ver. 1.06) |
初期モデル | モデルのタイプ: PDB ENTRY PDBモデル - PDB ID: |
初期 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.03) |
最終 3次元分類 | クラス数: 6 / 平均メンバー数/クラス: 208000 / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.03) |
最終 角度割当 | タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.03) |
最終 再構成 | 使用したクラス数: 3 / 想定した対称性 - 点群: C1 (非対称) / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 2.9 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: RELION (ver. 3.03) / 使用した粒子像数: 960302 |