Base estrutural da percepção de odorante de amina por um receptor olfativo de mamífero

Nature volume 618, páginas 193–200 (2023) Cite este artigo

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Os odores são detectados como odores no epitélio nasal de mamíferos por duas famílias de receptores acoplados à proteína G, os receptores de odor e os receptores associados a traços de aminas1,2 (TAARs). TAARs surgiram após a divergência de peixes com e sem mandíbula, e compreendem uma grande família monofilética de receptores que reconhecem odorantes de aminas voláteis para provocar comportamentos inatos intraespecíficos e interespecíficos, como atração e aversão3,4,5. Aqui relatamos estruturas de microscopia crioeletrônica de trímeros TAAR9 (mTAAR9) e mTAAR9–Gs ou mTAAR9–Golf de camundongo em complexo com β-feniletilamina, N,N-dimetilciclohexilamina ou espermidina. As estruturas mTAAR9 contêm um bolso de ligação de ligante profundo e apertado decorado com um motivo D3.32W6.48Y7.43 conservado, que é essencial para o reconhecimento de odorante de amina. Na estrutura do mTAAR9, uma ligação dissulfeto única conectando o terminal N ao ECL2 é necessária para a ativação do receptor induzida pelo agonista. Identificamos os principais motivos estruturais dos membros da família TAAR para detectar monoaminas e poliaminas e a sequência compartilhada de diferentes membros TAAR que são responsáveis ​​pelo reconhecimento do mesmo odor químico. Nós elucidamos a base molecular do acoplamento de mTAAR9 a Gs e Golf por caracterização estrutural e análise mutacional. Coletivamente, nossos resultados fornecem uma base estrutural para detecção de odores, ativação de receptores e acoplamento de Golf de um receptor olfativo de amina.

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Todos os dados produzidos ou analisados ​​neste estudo estão incluídos no texto principal ou nos materiais complementares. Os mapas de densidade crio-EM e as coordenadas atômicas foram depositados no Banco de Dados de Microscopia Eletrônica sob os códigos de acesso EMD-35762 (complexo SPE–mTAAR9–Gs), EMD-35763 (complexo PEA–mTAAR9–Gs), EMD-35705 (DMCHA –mTAAR9–Gs complexo), EMD-35764 (complexo CAD–mTAAR9–Gs), EMD-35761 (complexo PEA–mTAAR9–Golf), EMD-35765 (refinamento local para o complexo SPE–mTAAR9) e EMD-35771 (complexo local refinamento para PEA–mTAAR9 no complexo PEA–mTAAR9–Gs) e banco de dados de proteínas sob os códigos de acesso 8IW4 (complexo SPE–mTAAR9–Gs), 8IW7 (complexo PEA–mTAAR9–Gs), 8ITF (complexo DMCHA–mTAAR9–Gs ), 8IW9 (complexo CAD–mTAAR9–Gs), 8IW1 (complexo PEA–mTAAR9–Golf), 8IWE (refinamento local para o complexo SPE–mTAAR9) e 8IWM (refinamento local para PEA–mTAAR9 no complexo PEA–mTAAR9–Gs ). Todos os outros dados estão disponíveis mediante solicitação dos autores correspondentes.

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