Gip1結(jié)構(gòu)將G蛋白置于鎖定狀態(tài)
異源三聚體G蛋白在G蛋白偶聯(lián)受體信號(hào)傳導(dǎo)中是重要的,其在檢測(cè)各種環(huán)境刺激中起很多作用,包括激素,神經(jīng)遞質(zhì),光,氣味和化學(xué)信號(hào)。G蛋白功能通過與Gip1的相互作用來調(diào)節(jié),Gip1是一種隔離G蛋白以阻斷信號(hào)傳導(dǎo)過程的蛋白質(zhì)。許多研究試圖了解G蛋白和Gip1之間相互作用的機(jī)制; 到目前為止,沒有人提供過明確的解釋。
在Nature Communications發(fā)表的一項(xiàng)新研究中,由大阪大學(xué)專家領(lǐng)導(dǎo)的研究小組研究了Gip1的結(jié)構(gòu),以更好地了解Gip1如何隔離細(xì)胞質(zhì)中的G蛋白,遠(yuǎn)離其在細(xì)胞膜上的主要位置。他們發(fā)現(xiàn)Gip1含有疏水(缺水)空間,具有獨(dú)特的分子鍵合排列,可與G蛋白相互作用。
“我們發(fā)現(xiàn)Gip1疏水腔以及入口處的氫鍵網(wǎng)絡(luò)對(duì)于Gip1掩蓋異源三聚體G蛋白膜結(jié)合區(qū)的能力至關(guān)重要,”相應(yīng)的作者M(jìn)asahiro Ueda說。“實(shí)驗(yàn)上修改這些方面中的任何一個(gè)都極大地影響了Gip1結(jié)合G蛋白并在需要時(shí)釋放這些蛋白質(zhì)的能力。”
在該研究中,疏水腔顯示出涉及六個(gè)α螺旋,這是這種類型腔的不尋常的結(jié)構(gòu)組成。由于這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu),盡管Gip1與結(jié)合疏水基團(tuán)的其他蛋白質(zhì)相似,但它僅與異源三聚體G蛋白結(jié)合。
“我們的分析揭示了親脂性G蛋白溶解作為真核趨化過程中調(diào)節(jié)機(jī)制的獨(dú)特方面,我們將其用作模型系統(tǒng),”主要作者Takero Miyagawa說。“由于異源三聚體G蛋白參與許多不同的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程,我們的研究結(jié)果對(duì)于基礎(chǔ)科學(xué)進(jìn)步和潛在的藥物開發(fā)都很重要。”
除了更好地理解Gip1與G蛋白相互作用的機(jī)制之外,研究人員還展示了這種相互作用是如何被破壞的,這對(duì)于理解由信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)缺陷引起的疾病可能是重要的。
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