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構造生物学:μオピオイド受容体–Giタンパク質複合体の構造

Nature 558, 7711 doi: 10.1038/s41586-018-0219-7

μオピオイド受容体(μOR)はGタンパク質共役受容体(GPCR)の1つで、臨床目的や娯楽目的で使用されるほとんどのオピオイドの標的である。オピオイドによって誘発される鎮痛や多幸感のような望ましい作用は、アデニル酸シクラーゼ抑制性のヘテロ三量体Gタンパク質Giを介するμORシグナル伝達によって仲介される。今回我々は、アゴニストペプチドのDAMGOとヌクレオチドのないGiとに結合したμORの3.5 Å分解能でのクライオ(極低温)電子顕微鏡構造を報告する。DAMGOはモルフィナン系リガンドが結合するポケットを占め、そのN末端は受容体の保存された残基と相互作用しており、C末端はオピオイド系リガンドの選択性に重要な役割を果たす領域に結合していた。このμOR–Gi複合体の構造を、刺激性Gタンパク質Gsと結合した他のGPCRのこれまでに決定されている構造と比較すると、受容体の膜貫通ヘリックス6の位置やGタンパク質αサブユニットと受容体コアとの相互作用に相異があることが分かる。まとめると、これらの結果はμORのGiタンパク質との共役の特異性に関わる構造的特徴を明らかにしている。

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