• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

无配体G蛋白偶联受体视蛋白的晶体结构。

Crystal structure of the ligand-free G-protein-coupled receptor opsin.

作者信息

Park Jung Hee, Scheerer Patrick, Hofmann Klaus Peter, Choe Hui-Woog, Ernst Oliver Peter

机构信息

Institut für Medizinische Physik und Biophysik (CC2), Charité-Universitätsmedizin Berlin, Charitéplatz 1, D-10117 Berlin, Germany.

出版信息

Nature. 2008 Jul 10;454(7201):183-7. doi: 10.1038/nature07063. Epub 2008 Jun 18.

DOI:10.1038/nature07063
PMID:18563085
Abstract

In the G-protein-coupled receptor (GPCR) rhodopsin, the inactivating ligand 11-cis-retinal is bound in the seven-transmembrane helix (TM) bundle and is cis/trans isomerized by light to form active metarhodopsin II. With metarhodopsin II decay, all-trans-retinal is released, and opsin is reloaded with new 11-cis-retinal. Here we present the crystal structure of ligand-free native opsin from bovine retinal rod cells at 2.9 ångström (A) resolution. Compared to rhodopsin, opsin shows prominent structural changes in the conserved E(D)RY and NPxxY(x)(5,6)F regions and in TM5-TM7. At the cytoplasmic side, TM6 is tilted outwards by 6-7 A, whereas the helix structure of TM5 is more elongated and close to TM6. These structural changes, some of which were attributed to an active GPCR state, reorganize the empty retinal-binding pocket to disclose two openings that may serve the entry and exit of retinal. The opsin structure sheds new light on ligand binding to GPCRs and on GPCR activation.

摘要

在G蛋白偶联受体(GPCR)视紫红质中,失活配体11-顺式视黄醛结合在七跨膜螺旋(TM)束中,并通过光进行顺/反异构化形成活性视紫红质II。随着视紫红质II的衰变,全反式视黄醛被释放,视蛋白重新装载新的11-顺式视黄醛。在这里,我们展示了来自牛视网膜杆细胞的无配体天然视蛋白在2.9埃(Å)分辨率下的晶体结构。与视紫红质相比,视蛋白在保守的E(D)RY和NPxxY(x)(5,6)F区域以及TM5-TM7中显示出显著的结构变化。在细胞质侧,TM6向外倾斜6-7 Å,而TM5的螺旋结构更加细长且靠近TM6。这些结构变化,其中一些归因于活性GPCR状态,重新组织了空的视黄醛结合口袋,以揭示两个可能用于视黄醛进出的开口。视蛋白结构为配体与GPCR的结合以及GPCR激活提供了新的见解。

相似文献

1
Crystal structure of the ligand-free G-protein-coupled receptor opsin.无配体G蛋白偶联受体视蛋白的晶体结构。
Nature. 2008 Jul 10;454(7201):183-7. doi: 10.1038/nature07063. Epub 2008 Jun 18.
2
Agonist-induced conformational changes in bovine rhodopsin: insight into activation of G-protein-coupled receptors.激动剂诱导的牛视紫红质构象变化:深入了解G蛋白偶联受体的激活
J Mol Biol. 2008 Oct 3;382(2):539-55. doi: 10.1016/j.jmb.2008.06.084. Epub 2008 Jul 7.
3
Crystal structure of opsin in its G-protein-interacting conformation.视蛋白处于与G蛋白相互作用构象时的晶体结构。
Nature. 2008 Sep 25;455(7212):497-502. doi: 10.1038/nature07330.
4
A G protein-coupled receptor at work: the rhodopsin model.工作中的 G 蛋白偶联受体:视紫红质模型。
Trends Biochem Sci. 2009 Nov;34(11):540-52. doi: 10.1016/j.tibs.2009.07.005. Epub 2009 Oct 21.
5
Retinal release from opsin in molecular dynamics simulations.分子动力学模拟中的视蛋白释放。
J Mol Recognit. 2011 Mar-Apr;24(2):350-8. doi: 10.1002/jmr.1087. Epub 2010 Nov 23.
6
Expanding GPCR homology model binding sites via a balloon potential: A molecular dynamics refinement approach.通过气球势扩展GPCR同源模型结合位点:一种分子动力学优化方法。
Proteins. 2008 Jun;71(4):1919-29. doi: 10.1002/prot.21906.
7
Rhodopsin regeneration is accelerated via noncovalent 11-cis retinal-opsin complex--a role of retinal binding pocket of opsin.视紫红质的再生通过非共价11-顺式视黄醛-视蛋白复合物加速——视蛋白视网膜结合口袋的作用。
Photochem Photobiol. 2008 Jul-Aug;84(4):985-9. doi: 10.1111/j.1751-1097.2008.00338.x. Epub 2008 Apr 9.
8
Structural basis for ligand binding and specificity in adrenergic receptors: implications for GPCR-targeted drug discovery.肾上腺素能受体中配体结合及特异性的结构基础:对G蛋白偶联受体靶向药物发现的启示
Biochemistry. 2008 Oct 21;47(42):11013-23. doi: 10.1021/bi800891r. Epub 2008 Sep 27.
9
Ligand channeling within a G-protein-coupled receptor. The entry and exit of retinals in native opsin.G蛋白偶联受体内的配体通道作用。天然视蛋白中视黄醛的进出。
J Biol Chem. 2003 Jul 4;278(27):24896-24903. doi: 10.1074/jbc.M302115200. Epub 2003 Apr 21.
10
Observations of light-induced structural changes of retinal within rhodopsin.视紫红质中视网膜光诱导结构变化的观察。
Nature. 2000 Jun 15;405(6788):810-3. doi: 10.1038/35015604.

引用本文的文献

1
Proteorhodopsin insights into the molecular mechanism of vectorial proton transport.关于质子向量运输分子机制的视紫质见解
Sci Adv. 2025 Apr 18;11(16):eadu5303. doi: 10.1126/sciadv.adu5303. Epub 2025 Apr 16.
2
Minute-timescale free-energy calculations reveal a pseudo-active state in the adenosine A receptor activation mechanism.分钟时间尺度的自由能计算揭示了腺苷A受体激活机制中的一种假活性状态。
Chem. 2024 Dec 12;10(12):3678-3698. doi: 10.1016/j.chempr.2024.08.004.
3
Functional dynamics of G protein-coupled receptors reveal new routes for drug discovery.
G蛋白偶联受体的功能动力学揭示了药物发现的新途径。
Nat Rev Drug Discov. 2025 Apr;24(4):251-275. doi: 10.1038/s41573-024-01083-3. Epub 2025 Jan 2.
4
Exploring Hypertension: The Role of AT1 Receptors, Sartans, and Lipid Bilayers.探索高血压:AT1受体、沙坦类药物和脂质双层膜的作用
ACS Omega. 2024 Nov 1;9(45):44876-44890. doi: 10.1021/acsomega.4c06351. eCollection 2024 Nov 12.
5
Molecular Dynamics (MD) Simulations Provide Insights into the Activation Mechanisms of 5-HT Receptors.分子动力学(MD)模拟为 5-HT 受体的激活机制提供了深入的了解。
Molecules. 2024 Oct 18;29(20):4935. doi: 10.3390/molecules29204935.
6
Structural insights into the mechanism and dynamics of proteorhodopsin biogenesis and retinal scavenging.结构洞察视紫红质生物发生和视网膜清除的机制和动力学。
Nat Commun. 2024 Aug 13;15(1):6950. doi: 10.1038/s41467-024-50960-3.
7
Ligand-Free Signaling of G-Protein-Coupled Receptors: Physiology, Pharmacology, and Genetics.G 蛋白偶联受体的无配体信号转导:生理学、药理学和遗传学。
Molecules. 2023 Aug 31;28(17):6375. doi: 10.3390/molecules28176375.
8
A short story on how chromophore is hydrolyzed from rhodopsin for recycling.一段关于视黄醛如何从视紫红质中水解以进行回收的小故事。
Bioessays. 2023 Sep;45(9):e2300068. doi: 10.1002/bies.202300068. Epub 2023 Jul 16.
9
Increasing complexity of opsin expression across stomatopod development.口足类动物发育过程中视蛋白表达的复杂性不断增加。
Ecol Evol. 2023 May 26;13(5):e10121. doi: 10.1002/ece3.10121. eCollection 2023 May.
10
Interdisciplinary biophysical studies of membrane proteins bacteriorhodopsin and rhodopsin.膜蛋白细菌视紫红质和视紫红质的跨学科生物物理研究。
Biophys Rev. 2022 Oct 8;15(1):111-125. doi: 10.1007/s12551-022-01003-y. eCollection 2023 Feb.