杉田征彦 医生物学研究所特定助教、辻本浩一 医学研究科研究員、野村紀通 同准教授、岩田想 同教授らの研究チームは、寿野良二 関西医科大学医化学講座講師、清水（小林）拓也 同教授、森本和志 九州大学助教、加藤貴之 大阪大学教授、髙﨑寛子 同助教、廣瀬未果 同特任研究員らと共同で、クライオ電子顕微鏡単粒子解析によってGタンパク質（Gi）結合状態の活性型プロスタグランジン受容体EP3の立体構造を決定しました。構造情報をもとにして、Gタンパク質と受容体が相互作用するアミノ酸について変異体を作製し、薬理学的解析によってシグナル伝達に重要なアミノ酸残基を明らかにしました。さらに、これまで決定されている他のプロスタグランジン受容体サブタイプ（EP2、EP4）とGタンパク質（Gs）の複合体構造と比較し、Gタンパク質と相互作用するがアミノ酸の種類が異なる部位に着目し、同様に変異体実験を行いました。その結果、Gタンパク質の種類によってシグナル伝達活性には特定のアミノ酸が必須であることを明らかにしました。
薬剤ターゲットとして知られている骋タンパク质共役受容体（以下「骋笔颁搁」）は様々な骋タンパク质を活性化させてシグナルを伝达しますが、その选択性の详细が近年のクライオ电子顕微镜単粒子解析によるシグナル伝达复合体の解明によって少しずつ报告されるようになってきました。しかし、様々な骋笔颁搁の骋タンパク质选択性の共通原理や全貌は明らかになっていませんでした。骋笔颁搁の骋タンパク质の选択性の分子机构が明らかになれば、薬剤开発に有力な情报となります。
本研究成果は、2022年9月13日に、科学誌「Cell Reports」に掲載されました。
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Ryoji Suno, Yukihiko Sugita, Kazushi Morimoto, Hiroko Takazaki, Hirokazu Tsujimoto, Mika Hirose, Chiyo Suno-Ikeda, Norimichi Nomura, Tomoya Hino, Asuka Inoue, Kenji Iwasaki, Takayuki Kato, So Iwata, Takuya Kobayashi (2022). Structural insights into the G protein selectivity revealed by the human EP3-Gi signaling complex. Cell Reports, 40(11):111323.
