O papel dos resíduos de prolina na estrutura e função do receptor de melatonina MT2 humano

A melatonina funciona como um regulador essencial de vários processos fisiológicos em todas as espécies de vertebrados. Em mamíferos, dois receptores de melatonina acoplados à proteína G (GPCR) medeiam algumas ações da melatonina: MT1 e MT2. Os domínios transmembrana (TM) da maioria dos GPCRs contêm um conjunto de resíduos de prolina altamente conservados que presumivelmente desempenham papéis estruturais e funcionais importantes. Como os segmentos TM do receptor MT2 exibem várias diferenças interessantes na expressão de resíduos de prolina específicos em comparação com outros receptores semelhantes à rodopsina (rGPCRs), investigamos o papel dos resíduos de prolina na estrutura e função desse receptor. Todas as prolinas nos segmentos TM do receptor MT2 foram substituídas individualmente por alanina e / ou glicina. Além disso, o motivo NAxxY incomum localizado no TM7 foi mutado para gerar o motivo NPxxY altamente conservado encontrado na maioria das proteínas rGPCR. Após a expressão transiente em células CHO-K1, as propriedades de ligação dos receptores mutantes e sua capacidade de transduzir sinais foram analisadas usando (125) I-mel- e [(35)S]Ensaios de ligação de GTPgammaS, respectivamente. O impacto das mutações realizadas na estrutura do receptor foi avaliado por simulações de dinâmica molecular de receptores MT2 embutidos na bicamada fosfolipídica totalmente hidratada. Nossos resultados indicam que os resíduos P174, P212 e P266 são importantes para a ligação do ligante e / ou sinalização do receptor MT2 humano. Também mostramos que mudanças na sequência incomum de NAxxY no TM7 (mutações A305P e A305V) produzem receptores MT2 defeituosos, indicando um papel importante deste motivo na função dos receptores de melatonina.