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- PDB-9wp9: Cryo-EM structure of the d18:1 S1P-bound S1PR3 and Gq complex -

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基本情報

登録情報
データベース: PDB / ID: 9wp9
タイトルCryo-EM structure of the d18:1 S1P-bound S1PR3 and Gq complex
要素
  • (Guanine nucleotide-binding protein ...) x 2
  • Engineered G-alpha-q
  • Nb35
  • Sphingosine 1-phosphate receptor 3
  • scFv16
キーワードMEMBRANE PROTEIN / GPCR / SBDD / lipid
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 / G protein-coupled receptor activity / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / 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 / G protein-coupled receptor activity / adenylate cyclase-inhibiting G protein-coupled receptor signaling pathway / integrin binding / adenylate cyclase-activating G protein-coupled receptor signaling pathway / 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 / 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
Chem-S1P / 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: 3.25 Å
データ登録者Im, D. / Asada, H. / Iwata, S. / Yamauchi, M. / Hagiwara, M.
資金援助1件
組織認可番号国
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2025年9月8日登録サイト: PDBJ / 処理サイト: PDBJ
改定 1.02025年11月26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: Engineered G-alpha-q
B: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-1
C: scFv16
G: Guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(O) subunit gamma-2
N: Nb35
R: Sphingosine 1-phosphate receptor 3
ヘテロ分子


分子量 (理論値)分子数
合計 (水以外)155,9707
ポリマ－155,5906
非ポリマー3791
水00
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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タンパク質 , 3種, 3分子 ANR

#1: タンパク質 Engineered G-alpha-q


分子量: 27680.387 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)
#5: タンパク質 Nb35


分子量: 14016.636 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: タンパク質 Sphingosine 1-phosphate receptor 3 / S1P receptor 3 / S1P3 / Endothelial differentiation G-protein coupled receptor 3 / Sphingosine 1- ...S1P receptor 3 / S1P3 / Endothelial differentiation G-protein coupled receptor 3 / Sphingosine 1-phosphate receptor Edg-3 / S1P receptor Edg-3


分子量: 38829.141 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: S1PR3, C9orf108, C9orf47, EDG3
発現宿主: Spodoptera frugiperda (ツマジロクサヨトウ)
参照: UniProt: Q99500

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Guanine nucleotide-binding protein ... , 2種, 2分子 BG

#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: 39418.086 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
#4: 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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抗体 / 非ポリマー , 2種, 2分子 C

#3: 抗体 scFv16


分子量: 27784.896 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)
#7: 化合物 ChemComp-S1P / (2S,3R,4E)-2-amino-3-hydroxyoctadec-4-en-1-yl dihydrogen phosphate / sphingosine 1-phosphate


分子量: 379.472 Da / 分子数: 1 / 由来タイプ: 合成 / 式: C18H38NO5P / タイプ: SUBJECT OF INVESTIGATION

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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: d18:1 S1P-bound S1PR3 in complex with Gq / タイプ: COMPLEX / Entity ID: #1-#6 / 由来: RECOMBINANT
分子量値: 0.19 MDa / 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: 10 mg/ml / 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 / 湿度: 100 % / 凍結前の試料温度: 281.15 K

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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）: 1800 nm / 最小 デフォーカス（公称値）: 800 nm
試料ホルダ試料ホルダーモデル: FEI TITAN KRIOS AUTOGRID HOLDER
撮影電子線照射量: 50 e/Å2
フィルム・検出器のモデル: GATAN K3 BIOQUANTUM (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
1cryoSPARC粒子像選択
2PHENIX1.20.1_4487モデル精密化
13cryoSPARC３次元再構成
CTF補正タイプ: NONE
3次元再構成解像度: 3.25 Å / 解像度の算出法: FSC 0.143 CUT-OFF / 粒子像の数: 366554 / 対称性のタイプ: POINT
精密化最高解像度: 3.25 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_d0.0039945
ELECTRON MICROSCOPYf_angle_d0.66313460
ELECTRON MICROSCOPYf_dihedral_angle_d4.7841371
ELECTRON MICROSCOPYf_chiral_restr0.0451524
ELECTRON MICROSCOPYf_plane_restr0.0041702

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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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