Gタンパク質結合受容体によるアレスティンの徴用のためのリン酸化コードの識別
X Edward Zhou1, Yuanzheng He2, Parker W de Waal2
1VARI-SIMM Center, Center for Structure and Function of Drug Targets, CAS-Key Laboratory of Receptor Research, Shanghai Institute of Materia Medica, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201203, China; Laboratory of Structural Sciences, Center for Structural Biology and Drug Discovery, Van Andel Research Institute, Grand Rapids, MI 49503, USA.
Cell
|July 29, 2017
まとめ
研究者らは,リン酸化Gタンパク質結合受容体 (GPCRs) がアストリンと結合する方法を発見した. この発見は,GPCRによるアステリン徴募を阻止し,細胞シグナル伝達に影響を与える一般的なメカニズムを明らかにしています.
科学分野:
- 構造生物学
- 分子と細胞の信号伝達
背景:
- Gタンパク質結合受容体 (GPCRs) は,様々な生理学的プロセスに関与する重要な細胞表面受容体である.
- アレスティンはGPCRに結合し,受容体無敏感化,内在化,Gタンパク質独立信号伝達経路を媒介する.
- 高親和性アストリン結合には,通常はC端尾のGPCRリン酸化が必要である.
研究 の 目的:
- リン酸化ロドプシンとアストリンとの相互作用の構造的基礎を解明する.
- 特定のリン酸化部位とアストリン結合を媒介する役割を特定する.
- GPCRによる酸化依存性アストレントの一般的メカニズムを提案する.
主な方法:
- X線自由電子レーザー (XFEL) 結晶学を用いて,ロドプシン- アレスティン複合体の構造を決定した.
- 生物化学分析により,ロドプシンC端尾の酸化部位を特定し,検証した.
- 構造データを分析して 複雑な構造を制御する 静電相互作用を理解しました
主要な成果:
- 結晶構造は,酸化されたロドプシンC末端とアストレスのN末端β鎖の間に形成された拡張された分子間βシートを示した.
- トレオニン336 (T336) とセリン338 (S338) でのロドプシン酸化は,高親和性結合において重要であることが確認された.
- 他のGPCR-アレスチン相互作用と類似した,これらのフォスフォ残留物とアレスチン内の正電荷ポケット間の静電相互作用のネットワークが観察されました.
- アレストインの採用の共通のメカニズムを説明する"リン酸化コード"のセットが導き出されました.
結論:
- この研究は,リン酸化されたロドプシン-アレスティン複合体に対する高解像度構造の洞察を提供します.
- リン酸化は,GPCRへの高親和性アストリン結合の重要な決定因子として作用する.
- 特定された"リン酸化コード"は,細胞信号伝達経路に影響を及ぼす様々なGPCRにおけるアストリン募集の保存メカニズムを表しています.
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