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Dimerización del dominio extracelular del receptor de la hormona del crecimiento humano por una sola molécula de
B C Cunningham1, M Ultsch, A M De Vos
1Department of Protein Engineering, Genentech, Inc., South San Francisco, CA 94080.
Science (New York, N.Y.)
|November 8, 1991
Resumen
La hormona del crecimiento humano (hGH) se une a su proteína de unión al receptor (hGHbp) en un complejo secuencial de 1:2. Este mecanismo de unión es crucial para la señalización de los receptores de hGH y los receptores de citoquinas relacionados.
Área de la Ciencia:
- La bioquímica es la bioquímica.
- Biología Molecular Biología Molecular
- Biología Estructural Biología estructural.
Sus antecedentes:
- La hormona del crecimiento humano (hGH) es una hormona endocrina clave que regula el crecimiento y el metabolismo.
- La interacción entre la hGH y su proteína de unión al receptor (hGHbp) es esencial para mediar los efectos biológicos de la hGH.
- Comprender esta interacción a nivel molecular es fundamental para descifrar las vías de transducción de señales.
Objetivo del estudio:
- Para aclarar la estequiometría y la base estructural del complejo hGH-hGHbp.
- Para identificar los sitios específicos de unión y los determinantes involucrados en la interacción hGH-hGHbp.
- Proponer un modelo para la dimerización del receptor inducida por hormonas en la señalización de la hGH.
Principales métodos:
- Se empleó cristalografía de rayos X para determinar la estructura de alta resolución del complejo.
- La cromatografía de exclusión de tamaño y la calorimetría de titulación isotérmica se utilizaron para evaluar la cinética de unión y la termodinámica.
- Se desarrolló un nuevo ensayo de apagado de fluorescencia para monitorear los eventos de unión.
- La ingeniería de proteínas de las variantes de hGH se utilizó para mapear las interfaces de unión.
Principales resultados:
- La hormona del crecimiento humano (hGH) forma un complejo 1:2 estable con el dominio extracelular de su proteína de unión al receptor (hGHbp).
- Se identificaron dos sitios de unión distintos y adyacentes en la hGH y dos sitios superpuestos en la hGHbp.
- El proceso de unión es secuencial: hGHbp primero se une al sitio 1 de la hGH, seguido de una segunda molécula de hGHbp que se une al sitio 2.
- Los datos estructurales revelaron los detalles moleculares de estas interacciones.
Conclusiones:
- La unión secuencial, 1:2 de hGH a hGHbp es el mecanismo fundamental para iniciar la señalización del receptor de hGH.
- Este mecanismo pone de relieve la importancia de la dimerización del receptor inducida por hormonas para la transducción de señales.
- Los hallazgos proporcionan información sobre la clase más amplia de receptores de citoquinas que utilizan mecanismos de dimerización similares.