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- EMDB-62868: Cryo-EM structure of the d16:1 S1P-bound S1PR3 and Gq complex -

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基本情報

登録情報
データベース: EMDB / ID: EMD-62868
タイトルCryo-EM structure of the d16:1 S1P-bound S1PR3 and Gq complex
マップデータ
試料
  • 複合体: d16:1 S1P-bound S1PR3 in complex with Gq
    • タンパク質・ペプチド: Engineered G-alpha-q
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
    • タンパク質・ペプチド: scFv16
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
    • タンパク質・ペプチド: Nb35
    • タンパク質・ペプチド: Sphingosine 1-phosphate receptor 3
  • リガンド: [(~{Z},2~{R},3~{S})-2-azanyl-3-oxidanyl-hexadec-4-enyl] dihydrogen phosphate
キーワードGPCR / SBDD / lipid / MEMBRANE PROTEIN
機能・相同性
機能・相同性情報


negative regulation of establishment of endothelial barrier / sphingosine-1-phosphate receptor activity / Lysosphingolipid and LPA receptors / regulation of interleukin-1 beta production / regulation of metabolic process / anatomical structure morphogenesis / Notch signaling pathway / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / G protein-coupled receptor activity / integrin binding ...negative regulation of establishment of endothelial barrier / sphingosine-1-phosphate receptor activity / Lysosphingolipid and LPA receptors / regulation of interleukin-1 beta production / regulation of metabolic process / anatomical structure morphogenesis / Notch signaling pathway / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / G protein-coupled receptor activity / integrin binding / Olfactory Signaling Pathway / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor 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 / Prostacyclin signalling through prostacyclin receptor / G beta:gamma signalling through CDC42 / 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 / 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 / ADORA2B mediated anti-inflammatory cytokines production / ADP signalling through P2Y purinoceptor 1 / G beta:gamma signalling through PI3Kgamma / Cooperation of PDCL (PhLP1) and TRiC/CCT in G-protein beta folding / adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway / GPER1 signaling / Inactivation, recovery and regulation of the phototransduction cascade / cellular response to prostaglandin E stimulus / G-protein beta-subunit binding / heterotrimeric G-protein complex / G alpha (12/13) signalling events / presynapse / sensory perception of taste / extracellular vesicle / signaling receptor complex adaptor activity / Thrombin signalling through proteinase activated receptors (PARs) / retina development in camera-type eye / positive regulation of cytosolic calcium ion concentration / GTPase binding / Ca2+ pathway / fibroblast proliferation / 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 / Ras protein signal transduction / Extra-nuclear estrogen signaling / cell population proliferation / G protein-coupled receptor signaling pathway / inflammatory response / lysosomal membrane / GTPase activity / positive regulation of cell population proliferation / synapse / lipid binding / protein-containing complex binding / signal transduction / extracellular exosome / membrane / plasma membrane / cytosol / cytoplasm
類似検索 - 分子機能
EDG-3 sphingosine 1-phosphate receptor / Sphingosine 1-phosphate 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 ...EDG-3 sphingosine 1-phosphate receptor / Sphingosine 1-phosphate 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. / G protein-coupled receptor, rhodopsin-like / GPCR, rhodopsin-like, 7TM / G-protein coupled receptors family 1 profile. / 7 transmembrane receptor (rhodopsin family) / 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
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 / Sphingosine 1-phosphate receptor 3
類似検索 - 構成要素
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: 3.73 Å
データ登録者Im D / Asada H / Iwata S / Yamauchi M / Hagiwara M
資金援助1件
OrganizationGrant number国
Not funded
引用ジャーナル: Proc Natl Acad Sci U S A / 年: 2025
タイトル: Structural insights into the G-protein subtype selectivity revealed by human sphingosine-1-phosphate receptor 3-G complexes.
著者: Momono Yamauchi / Dohyun Im / Shintaro Maeda / Tatsuya Ikuta / Masayasu Toyomoto / Hidetsugu Asada / Yukihiko Sugita / Jun-Ichi Kishikawa / Takeshi Noda / Takayuki Kato / Asuka Inoue / So ...著者: Momono Yamauchi / Dohyun Im / Shintaro Maeda / Tatsuya Ikuta / Masayasu Toyomoto / Hidetsugu Asada / Yukihiko Sugita / Jun-Ichi Kishikawa / Takeshi Noda / Takayuki Kato / Asuka Inoue / So Iwata / Masatoshi Hagiwara /
要旨: Sphingosine-1-phosphate (S1P) is one of the most extensively studied bioactive lipids that transduces signals via the S1P receptor (S1PR) family (S1PR1-5), a class of G-protein-coupled receptors ...Sphingosine-1-phosphate (S1P) is one of the most extensively studied bioactive lipids that transduces signals via the S1P receptor (S1PR) family (S1PR1-5), a class of G-protein-coupled receptors (GPCRs), to regulate immune cell migration, vascular permeability, and pain modulation. However, the mechanism for achieving specificity in downstream signaling remains poorly understood. Here, we present cryogenic electron microscopic structures of the S1PR3-G complex bound to endogenous agonists: d18:1 S1P or d16:1 S1P. Both agonists shared the same binding pocket and binding mode despite the different signaling intensities of the S1PR3-G signal pathway. By comparing the structures of two agonist-bound complexes, combined with mutagenesis studies, we identified key amino acids, Phe119 and Arg136, that play crucial roles in differential agonist recognition and receptor activation. Furthermore, structural comparisons with previously determined S1PR3-G complex or G-protein-free S1PR3 structures, along with mutagenesis analysis, revealed dynamic intracellular loop 2 conformations and specific amino acid interactions that contribute to G-protein selectivity. Notably, we identified amino acids at the 34.50 and 34.53 positions within ICL2 as critical for specific interactions with G proteins. These findings provide better understanding of the mechanism of GPCR activation and unique perspectives that can be applied to other class A GPCRs, leading to the possibility of optimized drug development.
履歴
登録2024年12月25日-
ヘッダ(付随情報) 公開2025年11月26日-
マップ公開2025年11月26日-
更新2025年11月26日-
現状2025年11月26日処理サイト: PDBj / 状態: 公開

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構造の表示

添付画像

emd_62868.png

ダウンロードとリンク

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マップ

ファイルダウンロード / ファイル: emd_62868.map.gz / 形式: CCP4 / 大きさ: 125 MB / タイプ: IMAGE STORED AS FLOATING POINT NUMBER (4 BYTES)
投影像・断面図

画像のコントロール

大きさ
明度
コントラスト
その他
軸X (Sec.)Y (Row.)Z (Col.)
0.96 Å/pix.
x 320 pix.
= 307.2 Å		0.96 Å/pix.
x 320 pix.
= 307.2 Å		0.96 Å/pix.
x 320 pix.
= 307.2 Å

表面

投影像

断面 (1/3)

断面 (1/2)

断面 (2/3)

画像は Spider により作成

ボクセルのサイズX=Y=Z: 0.96 Å
密度

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)
表面レベル登録者による: 4.0
最小 - 最大-46.491287 - 56.295726999999999
平均 (標準偏差)0.000000000005301 (±1.0)
対称性空間群: 1
詳細

EMDB XML:

マップ形状
Axis orderZYX
Origin000
サイズ320320320
Spacing320320320
セルA=B=C: 307.19998 Å
α=β=γ: 90.0 °

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添付データ

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ハーフマップ: #2

ファイルemd_62868_half_map_1.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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ハーフマップ: #1

ファイルemd_62868_half_map_2.map
投影像・断面図
軸ZYX

投影像

断面 (1/2)
密度ヒストグラム

ヒストグラム

ヒストグラム (対数)

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試料の構成要素

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全体 : d16:1 S1P-bound S1PR3 in complex with Gq

全体名称: d16:1 S1P-bound S1PR3 in complex with Gq
要素
  • 複合体: d16:1 S1P-bound S1PR3 in complex with Gq
    • タンパク質・ペプチド: Engineered G-alpha-q
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
    • タンパク質・ペプチド: scFv16
    • タンパク質・ペプチド: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
    • タンパク質・ペプチド: Nb35
    • タンパク質・ペプチド: Sphingosine 1-phosphate receptor 3
  • リガンド: [(~{Z},2~{R},3~{S})-2-azanyl-3-oxidanyl-hexadec-4-enyl] dihydrogen phosphate

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超分子 #1: d16:1 S1P-bound S1PR3 in complex with Gq

超分子名称: d16:1 S1P-bound S1PR3 in complex with Gq / タイプ: complex / ID: 1 / 親要素: 0 / 含まれる分子: #1-#6
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 190 KDa

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分子 #1: Engineered G-alpha-q

分子名称: Engineered G-alpha-q / タイプ: protein_or_peptide / ID: 1 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 27.767467 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: SVSAEDKAAA ERSKMIDKNL REDGEKARRT LRLLLLGADN SGKSTIVKQM RILHGGSGGS GGTSGIFETK FQVDKVNFHM FDVGGQRDE RRKWIQCFND VTAIIFVVDS SDYNRLQEAL NDFKSIWNNR WLRTISVILF LNKQDLLAEK VLAGKSKIED Y FPEFARYT ...文字列:
SVSAEDKAAA ERSKMIDKNL REDGEKARRT LRLLLLGADN SGKSTIVKQM RILHGGSGGS GGTSGIFETK FQVDKVNFHM FDVGGQRDE RRKWIQCFND VTAIIFVVDS SDYNRLQEAL NDFKSIWNNR WLRTISVILF LNKQDLLAEK VLAGKSKIED Y FPEFARYT TPEDATPEPG EDPRVTRAKY FIRKEFVDIS TASGDGRHIC YPHFTCAVDT ENARRIFNDC KDIILQMNLK EY NLV

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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
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 39.418086 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: MHHHHHHLEV LFQGPGSSGS ELDQLRQEAE QLKNQIRDAR KACADATLSQ ITNNIDPVGR IQMRTRRTLR GHLAKIYAMH WGTDSRLLV SASQDGKLII WDSYTTNKVH AIPLRSSWVM TCAYAPSGNY VACGGLDNIC SIYNLKTREG NVRVSRELAG H TGYLSCCR ...文字列:
MHHHHHHLEV LFQGPGSSGS ELDQLRQEAE QLKNQIRDAR KACADATLSQ ITNNIDPVGR IQMRTRRTLR GHLAKIYAMH WGTDSRLLV SASQDGKLII WDSYTTNKVH AIPLRSSWVM TCAYAPSGNY VACGGLDNIC SIYNLKTREG NVRVSRELAG H TGYLSCCR FLDDNQIVTS SGDTTCALWD IETGQQTTTF TGHTGDVMSL SLAPDTRLFV SGACDASAKL WDVREGMCRQ TF TGHESDI NAICFFPNGN AFATGSDDAT CRLFDLRADQ ELMTYSHDNI ICGITSVSFS KSGRLLLAGY DDFNCNVWDA LKA DRAGVL AGHDNRVSCL GVTDDGMAVA TGSWDSFLKI WN

UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1

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分子 #3: scFv16

分子名称: scFv16 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 3 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
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

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分子 #4: 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: 4 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
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

UniProtKB: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2

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分子 #5: Nb35

分子名称: Nb35 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 5 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 14.016636 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列:
MQVQLQESGG GLVQPGGSLR LSCAASGFTF SNYKMNWVRQ APGKGLEWVS DISQSGASIS YTGSVKGRFT ISRDNAKNTL YLQMNSLKP EDTAVYYCAR CPAPFTRDCF DVTSTTYAYR GQGTQVTVSS

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分子 #6: Sphingosine 1-phosphate receptor 3

分子名称: Sphingosine 1-phosphate receptor 3 / タイプ: protein_or_peptide / ID: 6 / コピー数: 1 / 光学異性体: LEVO
由来(天然)生物種: Homo sapiens (ヒト)
分子量理論値: 38.829141 KDa
組換発現生物種: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
配列文字列: DYKDDDDKGS HHHHHHHHGS LEVLFQGPAT ALPPRLQPVR GQETLREHYQ YVGKLAGRLK EASEGSTLTT VLFLVICSFI VLENLMVLI AIWKNNKFHN RMYFFIGNLA LCDLLAGIAY KVNILMSGKK TFSLSPTVWF LREGSMFVAL GASTCSLLAI A IERHLTMI ...文字列:
DYKDDDDKGS HHHHHHHHGS LEVLFQGPAT ALPPRLQPVR GQETLREHYQ YVGKLAGRLK EASEGSTLTT VLFLVICSFI VLENLMVLI AIWKNNKFHN RMYFFIGNLA LCDLLAGIAY KVNILMSGKK TFSLSPTVWF LREGSMFVAL GASTCSLLAI A IERHLTMI KMRPYDANKR HRVFLLIGMC WLIAFTLGAL PILGWNCLHN LPDCSTILPL YSKKYIAFCI SIFTAILVTI VI LYARIYF LVKSSSRKVA NHNNSERSMA LLRTVVIVVS VFIACWSPLF ILFLIDVACR VQACPILFKA QWFIVLAVLN SAM NPVIYT LASKEMRRAF FRLVCN

UniProtKB: Sphingosine 1-phosphate receptor 3

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分子 #7: [(~{Z},2~{R},3~{S})-2-azanyl-3-oxidanyl-hexadec-4-enyl] dihydroge...

分子名称: [(~{Z},2~{R},3~{S})-2-azanyl-3-oxidanyl-hexadec-4-enyl] dihydrogen phosphate
タイプ: ligand / ID: 7 / コピー数: 1 / 式: A1L69
分子量理論値: 351.419 Da

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実験情報

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構造解析

手法クライオ電子顕微鏡法
解析単粒子再構成法
試料の集合状態particle

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試料調製

濃度10 mg/mL
緩衝液pH: 7.5
凍結凍結剤: ETHANE / チャンバー内湿度: 100 % / チャンバー内温度: 281.15 K

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電子顕微鏡法

顕微鏡TFS GLACIOS
撮影フィルム・検出器のモデル: FEI FALCON IV (4k x 4k)
平均電子線量: 50.0 e/Å2
電子線加速電圧: 200 kV / 電子線源: FIELD EMISSION GUN
電子光学系照射モード: FLOOD BEAM / 撮影モード: BRIGHT FIELD / 最大 デフォーカス（公称値）: 2.2 µm
最小 デフォーカス（公称値）: 0.7000000000000001 µm
試料ステージ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER

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画像解析

CTF補正タイプ: NONE
初期モデルモデルのタイプ: PDB ENTRY
PDBモデル - PDB ID:

7c4s

最終 再構成解像度のタイプ: BY AUTHOR / 解像度: 3.73 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / ソフトウェア - 名称: cryoSPARC / 使用した粒子像数: 206021
初期 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD
最終 角度割当タイプ: MAXIMUM LIKELIHOOD

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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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