Структурные основы восприятия аминного запаха обонятельным рецептором млекопитающих

Nature, том 618, страницы 193–200 (2023 г.) Процитировать эту статью

5310 Доступов

21 Альтметрика

Подробности о метриках

Одоранты обнаруживаются как запах в носовом эпителии млекопитающих с помощью двух семейств рецепторов, связанных с G-белком: рецепторов запаха и рецепторов, связанных с следами аминов1,2 (TAAR). TAARs возникли в результате расхождения челюстных и бесчелюстных рыб и представляют собой большое монофилетическое семейство рецепторов, которые распознают летучие аминные запахи, вызывая как внутривидовое, так и межвидовое врожденное поведение, такое как влечение и отвращение3,4,5. Здесь мы сообщаем о структурах криоэлектронной микроскопии мышиных тримеров TAAR9 (mTAAR9) и mTAAR9–Gs или mTAAR9–Golf в комплексе с β-фенилэтиламином, N,N-диметилциклогексиламином или спермидином. Структуры mTAAR9 содержат глубокий и плотный карман для связывания лиганда, украшенный консервативным мотивом D3.32W6.48Y7.43, который необходим для распознавания запаха амина. В структуре mTAAR9 уникальная дисульфидная связь, соединяющая N-конец с ECL2, необходима для активации рецептора, индуцированной агонистом. Мы идентифицируем ключевые структурные мотивы членов семейства TAAR для обнаружения моноаминов и полиаминов, а также общую последовательность различных членов TAAR, которые отвечают за распознавание одного и того же химического запаха. Мы выясняем молекулярную основу сцепления mTAAR9 с Gs и Golf путем структурной характеристики и мутационного анализа. В совокупности наши результаты обеспечивают структурную основу для обнаружения запахов, активации рецепторов и взаимодействия Гольфа с аминным обонятельным рецептором.

Это предварительный просмотр контента подписки, доступ через ваше учреждение.

Доступ к журналу Nature и 54 другим журналам Nature Portfolio.

Приобретите Nature+, нашу выгодную подписку с онлайн-доступом.

29,99 долларов США / 30 дней

отменить в любое время

Подпишитесь на этот журнал

Получите 51 печатный выпуск и онлайн-доступ.

199,00 долларов США в год

всего $3,90 за выпуск

Возьмите напрокат или купите эту статью

Получите только эту статью до тех пор, пока она вам нужна

$39,95

Цены могут зависеть от местных налогов, которые рассчитываются во время оформления заказа.

Все данные, полученные или проанализированные в этом исследовании, включены в основной текст или дополнительные материалы. Крио-ЭМ карты плотности и координаты атомов депонированы в Банке данных электронной микроскопии под кодами доступа EMD-35762 (комплекс SPE-mTAAR9-Gs), EMD-35763 (комплекс PEA-mTAAR9-Gs), EMD-35705 (комплекс DMCHA). –комплекс –mTAAR9–Gs), EMD-35764 (комплекс CAD–mTAAR9–Gs), EMD-35761 (комплекс PEA–mTAAR9–Golf), EMD-35765 (локальное уточнение комплекса SPE–mTAAR9) и EMD-35771 (локальное уточнение уточнение PEA-mTAAR9 в комплексе PEA-mTAAR9-Gs) и банк данных белков под кодами доступа 8IW4 (комплекс SPE-mTAAR9-Gs), 8IW7 (комплекс PEA-mTAAR9-Gs), 8ITF (комплекс DMCHA-mTAAR9-Gs). ), 8IW9 (комплекс CAD-mTAAR9-Gs), 8IW1 (комплекс PEA-mTAAR9-Golf), 8IWE (локальное уточнение для комплекса SPE-mTAAR9) и 8IWM (локальное уточнение для PEA-mTAAR9 в комплексе PEA-mTAAR9-Gs). ). Все остальные данные доступны по запросу у соответствующих авторов.

Либерлес, С.Д. и Бак, Л.Б. Второй класс хемосенсорных рецепторов в обонятельном эпителии. Природа 442, 645–650 (2006).

Статья ADS CAS PubMed Google Scholar

Бак Л. и Аксель Р. Новое мультигенное семейство может кодировать рецепторы запахов: молекулярная основа распознавания запахов. Ячейка 65, 175–187 (1991).

Статья CAS PubMed Google Scholar

Деван А., Пасифико Р., Жан Р., Ринберг Д. и Бозза Т. Неизбыточное кодирование неприятных запахов в основном обонятельном пути. Природа 497, 486–489 (2013).

Статья ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Ли, К. и др. Синхронная эволюция пути биосинтеза запаха и поведенческой реакции. Курс. Биол. 23, 11–20 (2013).