Structural studies of phosphorylation-dependent interactions between the V2R receptor and arrestin-2.
Structural studies of phosphorylation-dependent interactions between the V2R receptor and arrestin-2.
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V2R 受体和抑制蛋白-2 之间磷酸化依赖性相互作用的结构研究
DOI：
10.1038/s41467-021-22731-x
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发表时间：
2021-04-22
影响因子：
16.6
通讯作者：
Yu X
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
He QT;Xiao P;Huang SM;Jia YL;Zhu ZL;Lin JY;Yang F;Tao XN;Zhao RJ;Gao FY;Niu XG;Xiao KH;Wang J;Jin C;Sun JP;Yu X
抑制蛋白识别不同的受体磷酸化模式，并将这些信息转化为选择性抑制蛋白功能，以扩大G蛋白偶联受体（GPCR）超家族的功能多样性。然而，控制arrestin-磷酸受体相互作用的原理，以及每个单一磷酸相互作用对选择性arrestin结构和功能状态的贡献，是不确定的。在这里，我们确定了arrestin 2的晶体结构与四种不同的磷酸肽来自加压素受体-2（V2 R）的C-尾。这四个晶体结构与先前解决的Arrestin 2结构的比较表明，一个单一的磷酸相互作用的变化导致在复杂的远程站点的可测量的构象变化。通过FRET和1H NMR谱分析，进一步检查了这种由特定磷酸化模式引入的构象偏差，通过遗传密码扩展促进。此外，一个相互依赖的磷酸受体-抑制蛋白之间的相互作用的磷酸结合机制，不同的磷酸相互作用位点出乎意料地揭示。两者合计，我们的研究结果提供的证据表明，磷酸相互作用的变化在不同的arrestin网站可以引起的变化，在远程网站的亲和力和结构状态，这与选择性arrestin功能。
Arrestins recognize different receptor phosphorylation patterns and convert this information to selective arrestin functions to expand the functional diversity of the G protein-coupled receptor (GPCR) superfamilies. However, the principles governing arrestin-phospho-receptor interactions, as well as the contribution of each single phospho-interaction to selective arrestin structural and functional states, are undefined. Here, we determined the crystal structures of arrestin2 in complex with four different phosphopeptides derived from the vasopressin receptor-2 (V2R) C-tail. A comparison of these four crystal structures with previously solved Arrestin2 structures demonstrated that a single phospho-interaction change results in measurable conformational changes at remote sites in the complex. This conformational bias introduced by specific phosphorylation patterns was further inspected by FRET and1H NMR spectrum analysis facilitated via genetic code expansion. Moreover, an interdependent phospho-binding mechanism of phospho-receptor-arrestin interactions between different phospho-interaction sites was unexpectedly revealed. Taken together, our results provide evidence showing that phospho-interaction changes at different arrestin sites can elicit changes in affinity and structural states at remote sites, which correlate with selective arrestin functions.
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Sun JP
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通讯作者：
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DOI：
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期刊：
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影响因子：
--
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通讯作者：
Zwart PH