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構造生物学:GABAB受容体とGiタンパク質の共役の構造基盤

Nature 594, 7864 doi: 10.1038/s41586-021-03507-1

Gタンパク質共役受容体(GPCR)は、細胞間情報伝達に中心的役割を果たしている。構造研究により、GPCRがGタンパク質を活性化できる機構は明らかになっているが、この機構がGPCRの全てのクラスで保存されているかどうかはまだ分かっていない。今回我々は、抑制性伝達物質GABAにより活性化されたクラスCヘテロ二量体であるGABAB受容体について、Gi1タンパク質と複合体を形成した活性型の構造を報告する。1個のGタンパク質がGABAB受容体のGB2サブユニットと、膜貫通ドメイン側の細胞内ループ2を主に含む部位で相互作用していることが分かった。これは、他のクラスのGPCRで観察されるような、中央の空洞でのGタンパク質結合とは大きく異なっている。この結合様式は、膜貫通ヘリックス6の外側への動きが見られないように、このGABAB受容体の膜貫通ドメインの活性型が他のGPCRの活性型とは異なっていることから生じたものである。また、我々の研究から、アゴニストの結合をこのヘテロ二量体複合体でのGタンパク質の活性化と結び付けるサブユニット間およびサブユニット内の変化の詳細も明らかになった。

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