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Synergetic Roles of Formyl Peptide Receptor 1 Oligomerization in Ligand-Induced Signal Transduction.
ACS Chemical Biology ( IF 3.5 ) Pub Date : 2020-08-18 , DOI: 10.1021/acschembio.0c00631 Tomoki Nishiguchi 1 , Hideaki Yoshimura 1 , Rinshi S Kasai 2 , Takahiro K Fujiwara 3 , Takeaki Ozawa 1
ACS Chemical Biology ( IF 3.5 ) Pub Date : 2020-08-18 , DOI: 10.1021/acschembio.0c00631 Tomoki Nishiguchi 1 , Hideaki Yoshimura 1 , Rinshi S Kasai 2 , Takahiro K Fujiwara 3 , Takeaki Ozawa 1
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G protein-coupled receptors (GPCRs) transduce extracellular signals into cells by interacting with G proteins and arrestins. Emerging evidence suggests that GPCRs on the plasma membrane are in a dynamic equilibrium among monomers, dimers, and larger oligomers. Nevertheless, the role of the oligomer formation in the GPCR signal transduction remains unclear. Using multicolor single-molecule live-cell imaging, we show a dynamic interconversion between small and large oligomer states of a chemoattractant GPCR, Formyl Peptide Receptor 1 (FPR1), and its binding affinity with G protein. Full agonist stimulation increased a fraction of large FPR1 oligomers, which allowed for prolonged FPR1-G protein interaction. The G protein interaction with FPR1 was most stabilized at the full agonist-bound large FPR1 oligomers. Based on these results, we propose that G protein-mediated signal transduction may be regulated synergistically by the ligand-binding and FPR1 oligomerization. Cooperative signal control induced by receptor oligomerization is anticipated as a target for drug discovery.
中文翻译：
甲酰基肽受体1寡聚在配体诱导的信号转导中的协同作用。
G蛋白偶联受体（GPCR）通过与G蛋白和抑制蛋白相互作用将细胞外信号传导到细胞中。新兴证据表明，质膜上的GPCR在单体，二聚体和较大的低聚物之间处于动态平衡。然而，低聚物形成在GPCR信号转导中的作用仍不清楚。使用多色单分子活细胞成像，我们显示了化学引诱剂GPCR，甲酰基肽受体1（FPR1）的小和大低聚物状态之间的动态相互转换及其与G蛋白的结合亲和力。完全激动剂刺激增加了大型FPR1低聚物的一部分，从而延长了FPR1-G蛋白的相互作用。G蛋白与FPR1的相互作用在与激动剂结合的大FPR1寡聚体上最稳定。根据这些结果，我们建议，G蛋白介导的信号转导可以通过配体结合和FPR1寡聚化协同调节。预期由受体寡聚诱导的协同信号控制是药物发现的目标。
更新日期：2020-09-20
中文翻译：
甲酰基肽受体1寡聚在配体诱导的信号转导中的协同作用。
G蛋白偶联受体（GPCR）通过与G蛋白和抑制蛋白相互作用将细胞外信号传导到细胞中。新兴证据表明，质膜上的GPCR在单体，二聚体和较大的低聚物之间处于动态平衡。然而，低聚物形成在GPCR信号转导中的作用仍不清楚。使用多色单分子活细胞成像，我们显示了化学引诱剂GPCR，甲酰基肽受体1（FPR1）的小和大低聚物状态之间的动态相互转换及其与G蛋白的结合亲和力。完全激动剂刺激增加了大型FPR1低聚物的一部分，从而延长了FPR1-G蛋白的相互作用。G蛋白与FPR1的相互作用在与激动剂结合的大FPR1寡聚体上最稳定。根据这些结果，我们建议，G蛋白介导的信号转导可以通过配体结合和FPR1寡聚化协同调节。预期由受体寡聚诱导的协同信号控制是药物发现的目标。
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