System-wide mapping of peptide-GPCR interactions in C. elegans.
System-wide mapping of peptide-GPCR interactions in C. elegans.
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DOI：
10.1016/j.celrep.2023.113058
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发表时间：
2023-09-26
期刊：
影响因子：
8.8
通讯作者：
Schoofs L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Beets I;Zels S;Vandewyer E;Demeulemeester J;Caers J;Baytemur E;Courtney A;Golinelli L;Hasakioğulları İ;Schafer WR;Vértes PE;Mirabeau O;Schoofs L
神经肽和肽激素是古老且广泛分布的信号分子，支撑着几乎所有的大脑功能。它们主要通过与 G 蛋白偶联受体 (GPCR) 结合构成广泛的配体受体网络。然而，肽能网络的组织和许多肽的作用仍然难以捉摸，因为我们对肽-受体相互作用的了解有限，并且许多肽 GPCR 仍然是孤儿受体。在这里，我们报告了秀丽隐杆线虫的全基因组肽-GPCR 相互作用图谱。通过对超过 55,384 种可能的相互作用进行反向药理学筛选，我们鉴定了 461 个同源肽-GPCR 对，它们揭示了一个广泛的信号网络，该网络具有在单个肽能基因之间和内部编码的特定和复杂的组合相互作用。这些相互作用提供了对肽功能和进化的见解。将我们的数据集与系统发育分析相结合，支持秀丽隐杆线虫中至少 14 个两侧对称肽能系统的肽-受体共同进化和保存。该资源为肽能网络的全系统分析奠定了基础。
Neuropeptides and peptide hormones are ancient, widespread signaling molecules that underpin almost all brain functions. They constitute a broad ligand-receptor network, mainly by binding to G protein-coupled receptors (GPCRs). However, the organization of the peptidergic network and roles of many peptides remain elusive, as our insight into peptide-receptor interactions is limited and many peptide GPCRs are still orphan receptors. Here we report a genome-wide peptide-GPCR interaction map in Caenorhabditis elegans. By reverse pharmacology screening of over 55,384 possible interactions, we identify 461 cognate peptide-GPCR couples that uncover a broad signaling network with specific and complex combinatorial interactions encoded across and within single peptidergic genes. These interactions provide insights into peptide functions and evolution. Combining our dataset with phylogenetic analysis supports peptide-receptor co-evolution and conservation of at least 14 bilaterian peptidergic systems in C. elegans. This resource lays a foundation for system-wide analysis of the peptidergic network.
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