Bases estructurales del agonismo atado de las GPCR de adhesión ADGRD1 y ADGRF1

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología molecular
• Biología estructural

Sus antecedentes:

• Los receptores acoplados a la proteína G de adhesión (aGPCR) son cruciales para los procesos fisiológicos, pero su mecanismo de activación, particularmente el agonismo atado, se entiende mal.
• Las hipótesis anteriores sugirieron una activación intrínseca que involucraba a un agonista atado en la región N-terminal, pero los detalles moleculares seguían siendo escurridizos.

Objetivo del estudio:

• Elucidar el mecanismo molecular de la activación de aGPCR mediante la determinación de las estructuras ligadas a la proteína G de ADGRD1 y ADGRF1.
• Investigar el papel de la región del tallo y las posibles vías de activación independientes de la escisión en aGPCR.
• Identificar los sitios funcionales dentro de los aGPCR, como las bolsas de unión a los lípidos, potencialmente involucrados en el reconocimiento de los ligandos.

Principales métodos:

• Determinación estructural de las proteínas G de ADGRD1 y ADGRF1 mediante microscopía criolectrónica o cristalografía de rayos X.
• Análisis de las interacciones conservadas entre la región del tallo y el dominio transmembrana a través de diferentes aGPCR.
• Ensayos bioquímicos para evaluar la importancia funcional de las características estructurales identificadas, incluidos los sitios de unión a los lípidos.

Principales resultados:

• La región del tallo de ADGRD1 y ADGRF1 actúa como un agonista atado, interactuando extensivamente con el dominio transmembrana de una manera conservada.
• El análisis estructural de un mutante de ADGRF1 con deficiencia de autoproteólisis apoya un mecanismo de activación independiente de la escisión.
• Una cascada conservada de interacciones entre hélices facilita la activación inducida por el tallo, con variabilidad de secuencia observada.
• Se identificó un sitio específico de unión lipídica intracelular en ADGRF1 y se demostró que es funcionalmente importante, potencialmente unido a la sinaptamida.

Conclusiones:

• La interacción del dominio del tallo-transmembrana representa un mecanismo de activación común para los aGPCR.
• La activación de la GPCR puede ocurrir independientemente de la autoproteólisis, mediada por cambios conformacionales inducidos por el tallo.
• El sitio de unión lipídica identificado en ADGRF1 sugiere un nuevo modo de transducción de señales y reconocimiento de ligandos en la familia de aGPCR.