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- PDB-6kpg: Cryo-EM structure of CB1-G protein complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 6kpg
タイトルCryo-EM structure of CB1-G protein complex
要素
  • (Guanine nucleotide-binding protein ...) x 3
  • Cannabinoid receptor 1Cannabinoid receptor type 1
  • scFv16
キーワードMEMBRANE PROTEIN (膜タンパク質) / GPCR (Gタンパク質共役受容体) / G protein (Gタンパク質) / cryo-EM (低温電子顕微鏡法)
機能・相同性
機能・相同性情報


retrograde trans-synaptic signaling by endocannabinoid / regulation of penile erection / cannabinoid signaling pathway / cannabinoid receptor activity / negative regulation of dopamine secretion / negative regulation of mast cell activation / regulation of feeding behavior / voltage-gated calcium channel activity involved in positive regulation of presynaptic cytosolic calcium levels / trans-synaptic signaling by endocannabinoid, modulating synaptic transmission / negative regulation of nitric-oxide synthase activity ...retrograde trans-synaptic signaling by endocannabinoid / regulation of penile erection / cannabinoid signaling pathway / cannabinoid receptor activity / negative regulation of dopamine secretion / negative regulation of mast cell activation / regulation of feeding behavior / voltage-gated calcium channel activity involved in positive regulation of presynaptic cytosolic calcium levels / trans-synaptic signaling by endocannabinoid, modulating synaptic transmission / negative regulation of nitric-oxide synthase activity / negative regulation of fatty acid beta-oxidation / integral component of mitochondrial membrane / positive regulation of acute inflammatory response to antigenic stimulus / negative regulation of serotonin secretion / negative regulation of action potential / G protein-coupled serotonin receptor binding / positive regulation of protein localization to cell cortex / regulation of cAMP-mediated signaling / cardiac muscle cell apoptotic process / sensory perception of taste / G-protein beta/gamma-subunit complex / cellular response to catecholamine stimulus / positive regulation of fever generation / positive regulation of blood pressure / G protein-coupled acetylcholine receptor signaling pathway / alkylglycerophosphoethanolamine phosphodiesterase activity / G protein-coupled receptor signaling pathway, coupled to cyclic nucleotide second messenger / cell cortex region / rhodopsin mediated signaling pathway / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / G-protein beta-subunit binding / photoreceptor outer segment membrane / regulation of synaptic transmission, GABAergic / regulation of mitotic spindle organization / photoreceptor disc membrane / negative regulation of synaptic transmission / spectrin binding / cellular response to forskolin / G-protein beta/gamma-subunit complex binding / axonal fasciculation / GABA-ergic synapse / heterotrimeric G-protein complex / GTPase activating protein binding / adenylate cyclase-modulating G protein-coupled receptor signaling pathway / maternal process involved in female pregnancy / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / Wnt signaling pathway, calcium modulating pathway / extracellular vesicle / response to morphine / cellular response to prostaglandin E stimulus / retina development in camera-type eye / regulation of insulin secretion / phospholipase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / response to cocaine / regulation of synaptic transmission, glutamatergic / GTPase binding / response to peptide hormone / sensory perception of pain / G protein-coupled receptor binding / photoreceptor inner segment / negative regulation of blood pressure / response to nicotine / positive regulation of neuron projection development / integral component of presynaptic membrane / response to nutrient / 記憶 / GDP binding / cell body / midbody / マイクロフィラメント / lysosomal membrane / cell population proliferation / glucose homeostasis / cellular response to hypoxia / 成長円錐 / positive regulation of cytosolic calcium ion concentration / 精子形成 / 凝固・線溶系 / Ras protein signal transduction / drug binding / mitochondrial outer membrane / フォールディング / response to ethanol / response to lipopolysaccharide / 老化 / 細胞周期 / GTPase activity / 細胞分裂 / 中心体 / シナプス / G protein-coupled receptor signaling pathway / positive regulation of apoptotic process / 細胞結合 / 脂質ラフト / glutamatergic synapse / GTP binding / 樹状突起 / protein-containing complex binding / シグナル伝達 / magnesium ion binding
7 transmembrane receptor (rhodopsin family) / G-protein beta WD-40 repeat / Guanine nucleotide-binding protein, beta subunit / WD40/YVTN repeat-like-containing domain superfamily / G-protein gamma-like domain / G protein alpha subunit, helical insertion / Cannabinoid receptor family / G-protein, gamma subunit / WD40リピート / G-protein, beta subunit ...7 transmembrane receptor (rhodopsin family) / G-protein beta WD-40 repeat / Guanine nucleotide-binding protein, beta subunit / WD40/YVTN repeat-like-containing domain superfamily / G-protein gamma-like domain / G protein alpha subunit, helical insertion / Cannabinoid receptor family / G-protein, gamma subunit / WD40リピート / G-protein, beta subunit / G-protein alpha subunit, group I / Guanine nucleotide binding protein (G-protein), alpha subunit / Cannabinoid receptor type 1 / G protein-coupled receptor, rhodopsin-like / WD40 repeat, conserved site / WD40-repeat-containing domain / GPCR, rhodopsin-like, 7TM / G-protein gamma-like domain superfamily / WD40-repeat-containing domain superfamily / G-protein alpha subunit / WD domain, G-beta repeat / GGL domain / P-loop containing nucleoside triphosphate hydrolase
Cannabinoid receptor 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 / Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
生物種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 Å
データ登録者Hua, T. / Li, X.T. / Wu, L.J. / Makriyannis, A. / Wang, Y.X. / Shen, L. / Liu, Z.J.
引用ジャーナル: Cell / : 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 Johnston / 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 Johnston / 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.
構造検証レポート
簡易版詳細版構造検証レポートについて
履歴
登録2019年8月15日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02020年2月12日Provider: repository / タイプ: Initial release
改定 1.12020年3月11日Group: Database references / カテゴリ: citation / Item: _citation.journal_volume / _citation.page_first

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構造の表示

ムービー
  • 登録構造単位
  • Jmolによる作画
  • ダウンロード
  • EMマップとの重ね合わせ
  • マップデータ: EMDB-0745
  • UCSF Chimeraによる作画
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構造ビューア分子:
MolmilJmol/JSmol

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集合体

登録構造単位
A: Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1
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
R: Cannabinoid receptor 1
S: scFv16
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)167,2236
ポリマ-166,7775
非ポリマー4461
0
1


タイプ名称対称操作
identity operation1_5551
Buried area11170 Å2
ΔGint-71 kcal/mol
Surface area46840 Å2

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要素

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Guanine nucleotide-binding protein ... , 3種, 3分子 ABC

#1: タンパク質 Guanine nucleotide-binding protein G(i) subunit alpha-1 / Adenylate cyclase-inhibiting G alpha protein


分子量: 40283.836 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
#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: 38045.629 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
#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: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: P59768

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タンパク質 / 抗体 / 非ポリマー , 3種, 3分子 RS

#4: タンパク質 Cannabinoid receptor 1 / Cannabinoid receptor type 1 / CB1 / CANN6


分子量: 52843.691 Da / 分子数: 1 / Mutation: E273K, T283V, R340E / 由来タイプ: 組換発現 / 由来: (組換発現) Homo sapiens (ヒト) / 遺伝子: CNR1, CNR
発現宿主: Mammalian expression vector HA-MCS-pcDNA3.1 (その他)
参照: UniProt: P21554
#5: 抗体 scFv16


分子量: 27742.861 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: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
#6: 化合物 ChemComp-8D0 / (6~{a}~{R},9~{R},10~{a}~{R})-9-(hydroxymethyl)-3-(8-isothiocyanato-2-methyl-octan-2-yl)-6,6-dimethyl-6~{a},7,8,9,10,10~{a}-hexahydrobenzo[c]chromen-1-ol / AM-841


分子量: 445.658 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / : C26H39NO3S / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION

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詳細

Has ligand of interestY

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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: CB1-G protein complex / タイプ: COMPLEX / Entity ID: 1, 2, 3, 4, 5 / 由来: RECOMBINANT
分子量: 140 kDa/nm / 実験値: YES
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
由来(組換発現)生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
緩衝液pH: 7.5
試料濃度: 1 mg/ml / 包埋: NO / シャドウイング: NO / 染色: NO / 凍結: YES
試料支持グリッドの材料: GOLD / グリッドのサイズ: 300 divisions/in. / グリッドのタイプ: Quantifoil R1.2/1.3
急速凍結装置: FEI VITROBOT MARK IV / 凍結剤: ETHANE / 湿度: 100 %

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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 FIELDBright-field microscopy / 倍率(公称値): 130000 X / 最大 デフォーカス(公称値): -2000 nm / 最小 デフォーカス(公称値): -1000 nm / Cs: 2.7 mm / C2レンズ絞り径: 50 µm / アライメント法: COMA FREE
試料ホルダ冷却材: NITROGEN / モデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER / 最高温度: 70 K / 最低温度: 70 K
撮影電子線照射量: 1.333 e/Å2 / 検出モード: SUPER-RESOLUTION
フィルム・検出器のモデル: GATAN K2 SUMMIT (4k x 4k)
実像数: 5577
電子光学装置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
画像スキャン: 7420 / : 7676 / 動画フレーム数/画像: 45 / 利用したフレーム数/画像: 1-45

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解析

ソフトウェア名称: PHENIX / バージョン: 1.14_3260: / 分類: 精密化
EMソフトウェア
ID名称バージョンカテゴリ
2SerialEM3.7.3画像取得
4Gctf1.06CTF補正
7UCSF Chimeraモデルフィッティング
9RELION3.03初期オイラー角割当
10RELION3.03最終オイラー角割当
11RELION3.03分類
12RELION3.033次元再構成
13PHENIXモデル精密化
CTF補正タイプ: PHASE FLIPPING AND AMPLITUDE CORRECTION
粒子像の選択選択した粒子像数: 2186340
対称性点対称性: C1 (非対称)
3次元再構成解像度: 3 Å / 分解能の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 505644 / アルゴリズム: FOURIER SPACE / 対称性のタイプ: POINT
原子モデル構築B value: 72.4 / プロトコル: RIGID BODY FIT / 空間: REAL
原子モデル構築PDB-ID: 6N4B
拘束条件
精密化-IDタイプDev ideal
ELECTRON MICROSCOPYf_bond_d0.0138988
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d1.04912177
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d11.4755319
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0631399
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0071524

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万見について

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お知らせ

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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

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:PDBeのEMDBサイト / 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。詳細は下記のリンクをご覧ください。
  • 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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2017年6月16日: Omokage検索で絞り込み

Omokage検索で絞り込み

  • Omokage検索の結果をキーワードとデータベースの種類で絞り込むことができるようになりました。

関連情報:Omokage検索

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2016年9月15日: 新しくなったEM Navigatorと万見

新しくなったEM Navigatorと万見

  • EM Navigatorと万見を刷新しました

関連情報:新しいEM Navigatorと万見の変更点

すべてのお知らせ

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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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