Bases estructurales de la percepción olfativa de las aminas por un receptor olfativo de mamífero

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Biología molecular
• La bioquímica

Sus antecedentes:

• El olor de los mamíferos se basa en receptores acoplados a proteínas G (GPCR), incluidos los receptores olfativos y los receptores asociados a trazas de aminas (TAAR).
• Los TAAR reconocen aminas volátiles, que influyen en comportamientos innatos como la atracción y la aversión.
• Los TAAR evolucionaron después de la divergencia de peces con mandíbula y sin mandíbula, formando una gran familia de receptores.

Objetivo del estudio:

• Determinar la base estructural del reconocimiento del olor y el acoplamiento de la proteína G para el TAAR9 del ratón (mTAAR9).
• Para aclarar los mecanismos moleculares subyacentes a la activación de TAAR9 por las aminas odorantes.
• Identificar las características estructurales clave responsables de la especificidad de detección de aminas de la familia TAAR.

Principales métodos:

• Se utilizó la crio-microscopía electrónica (cryo-EM) para obtener las estructuras de mTAAR9.
• Se determinaron estructuras para mTAAR9 en complejo con trimadores Gs o Golf y varios odorantes de aminas.
• Se realizó un análisis mutacional para investigar la activación del receptor y el acoplamiento de la proteína G.

Principales resultados:

• Se obtuvieron estructuras de alta resolución de mTAAR9 unidas a los ligandos (β-feniletilamina, N, N-dimetilciclohexilamina, espermidina).
• Un motivo D3.32W6.48Y7.43 conservado dentro de un bolsillo de unión profundo es crítico para el reconocimiento de olor de aminas.
• Un enlace disulfuro único en mTAAR9 es esencial para la activación del receptor inducida por el agonista.
• Se identificaron motivos estructurales clave para la detección de monoaminas y poliaminas en los miembros de la familia TAAR.
• La base molecular para el acoplamiento de mTAAR9 a Gs y Golf se aclaró a través de estudios estructurales y mutacionales.

Conclusiones:

• El estudio proporciona los primeros conocimientos estructurales sobre la activación de los receptores olfativos de aminas y el acoplamiento de proteínas G.
• Estos hallazgos ofrecen una comprensión molecular de cómo los TAAR detectan olores específicos y median la señalización olfativa.
• Los resultados sientan las bases para comprender los comportamientos mediados por TAAR y desarrollar terapias dirigidas.