포유류 후각 수용체에 의한 아민 냄새 인식의 구조적 기초

Nature 618권, 193~200페이지(2023)이 기사 인용

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냄새 물질은 두 개의 G 단백질 결합 수용체 계열인 냄새 수용체와 미량 아민 관련 수용체1,2(TAAR)에 의해 포유동물의 비강 상피에서 냄새로 감지됩니다. TAAR은 턱이 있는 물고기와 턱이 없는 물고기의 분기에 따라 출현했으며 매력 및 혐오감3,4,5과 같은 종내 및 종간 선천적 행동을 모두 유도하기 위해 휘발성 아민 냄새를 인식하는 대규모 단일계통 수용체 계열로 구성됩니다. 여기에서는 β-페닐에틸아민, N,N-디메틸사이클로헥실아민 또는 스퍼미딘과 복합체를 이루는 마우스 TAAR9(mTAAR9) 및 mTAAR9-Gs 또는 mTAAR9-Golf 삼량체의 저온 전자 현미경 구조를 보고합니다. mTAAR9 구조에는 아민 냄새 인식에 필수적인 보존된 D3.32W6.48Y7.43 모티프로 장식된 깊고 단단한 리간드 결합 포켓이 포함되어 있습니다. mTAAR9 구조에서는 N 말단을 ECL2에 연결하는 독특한 이황화 결합이 작용제 유도 수용체 활성화에 필요합니다. 우리는 모노아민과 폴리아민을 검출하기 위한 TAAR 계열 구성원의 주요 구조적 모티프와 동일한 냄새 화학 물질의 인식을 담당하는 다양한 TAAR 구성원의 공유 시퀀스를 식별합니다. 우리는 구조적 특성화 및 돌연변이 분석을 통해 Gs 및 Golf에 대한 mTAAR9 결합의 분자적 기초를 밝힙니다. 종합적으로, 우리의 결과는 냄새 감지, 수용체 활성화 및 아민 후각 수용체의 골프 커플 링에 대한 구조적 기초를 제공합니다.

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본 연구에서 생산되거나 분석된 모든 데이터는 본문 또는 보충자료에 포함되어 있다. 극저온-EM 밀도 맵과 원자 좌표는 전자 현미경 데이터 뱅크(Electron Microscopy Data Bank)에 등록 코드 EMD-35762(SPE–mTAAR9–Gs 복합체), EMD-35763(PEA–mTAAR9–Gs 복합체), EMD-35705(DMCHA)로 기탁되었습니다. –mTAAR9–Gs 복합체), EMD-35764(CAD–mTAAR9–Gs 복합체), EMD-35761(PEA–mTAAR9–Golf 복합체), EMD-35765(SPE–mTAAR9 복합체에 대한 로컬 개선) 및 EMD-35771(로컬 PEA–mTAAR9–Gs 복합체의 PEA–mTAAR9에 대한 개선) 및 등록 코드 8IW4(SPE–mTAAR9–Gs 복합체), 8IW7(PEA–mTAAR9–Gs 복합체), 8ITF(DMCHA–mTAAR9–Gs 복합체)에 따른 Protein Data Bank ), 8IW9(CAD–mTAAR9–Gs 복합체), 8IW1(PEA–mTAAR9–Golf 복합체), 8IWE(SPE–mTAAR9 복합체에 대한 로컬 개선) 및 8IWM(PEA–mTAAR9–Gs 복합체의 PEA–mTAAR9에 대한 로컬 개선) ). 다른 모든 데이터는 해당 저자의 요청에 따라 제공됩니다.

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