2024年2月7日,斯坦福大学Georgios Skiniotis团队在Nature 在线发表题为Allosteric modulation and G-protein selectivity of the Ca2+-sensing receptor的研究论文。
钙敏感受体(CaSR)是一个家族C的G蛋白偶联受体(GPCR),在调节全身钙稳态中起核心作用。
该研究使用冷冻电镜和功能分析来研究嵌入在脂质纳米盘中的人CaSR的激活及其在存在和不存在拟钙化药物cinacalcet的情况下与功能性Gi和Gq蛋白的偶联。高分辨率结构显示,Gi和Gq在活化的CaSR二聚体中驱动额外的构象变化,以稳定涉及关键蛋白-脂质相互作用的七跨膜结构域(7TM)的更广泛的不对称界面。
受体的选择性Gi和Gq偶联是通过细胞内环2和C端的大量重排实现的,它们对两种G蛋白亚型的结合有不同的贡献,导致不同的CaSR-G蛋白界面。这些结构还揭示了天然多胺靶向CaSR上的多个位点,通过压缩两个原体之间带负电荷的区域来增强受体的激活。此外,该研究发现氨基酸l-色氨酸是一种众所周知的CaSR细胞外结构域的配体,它占据了G蛋白偶联原聚体的7TM束,与cinacalcet和其他变构调节剂位于同一位置。总之,这些结果为CaSR对G蛋白的激活和选择性,以及内源性和外源性配体对其变构调节提供了一个框架。