Tato studie zkoumá molekulární mechanismy, které jsou základem pro rozpoznávání ligandů, selektivitu podtypů a aktivaci neuropeptidového FF receptoru 1 (NPFFR1) – receptoru spřaženého s Gi/o, který reaguje na endogenní RF-amidové peptidy (RFRP-3 z pro-NPFFBNPFF od pro-NPFFA) a reguluje fyziologické procesy, jako je funkce opioidů, bolest a energetická homeostáza. K vyřešení nedostatků v pochopení jeho role v modulaci opioidů (kvůli nedostatku selektivních ligandů) autoři použili kryo-elektronovou mikroskopii (kryo-EM) k rozlišení atomových struktur dvou komplexů NPFFR1-Gi: RFRP-3-vázaný a NPFF-vázaný. Testy GloSensor cAMP potvrdily rozdíly v účinnosti ligandu a simulace mutageneze/MD potvrdily klíčové interakce.
Mezi hlavní zjištění studie patří:
1. Mechanismus vazby „adresa zprávy“: Zachovaný motiv C-konce PQRF-NH₂ („zpráva“) se vkládá do ortosterické kapsy NPFFR1 (TM2/3, TM5/6, TM7) a řídí aktivaci prostřednictvím stohování π-π (Phe8-W2876.52), vodíkové vazby (Phe8 α-amid-T1002.61/Q1233.23/H3157.39) a solné můstky (Arg7-E20545,52); divergentní N-konce („adresa“) určují selektivitu.
2. RFRP-3 má ~20krát vyšší účinnost než NPFF, protože jeho N-konec tvoří stabilizační kontakty s ECL2 (E185ECL2) a TM3/TM4, zvyšuje konformační stabilitu receptoru a Gi spojení, zatímco N-konec NPFF je flexibilní s menším počtem interakcí.
3. Zbytek 45.51 diktuje selektivitu podtypu: mutující W20445,51 na Arg zvyšuje aktivaci Gi indukovanou NPFF, zatímco R207W mutace snižuje odezvu NPFFR2 (ověřeno simulacemi MD).
4. Konzervované zbytky (např. T5.39) napříč RF-amidovými receptory (QRFPR, KISS1R, PrRPR) zprostředkovávají vazbu ligandu. NPFFR1/2 mají jedinečné záporně nabité kapsy, které doplňují pozitivní RF-amidové motivy, což umožňuje široké rozpoznání ligandu.
Tyto poznatky nabízejí strategický rámec pro navrhování selektivních ligandů NPFFR1 prostřednictvím přístupů, jako je prodlužování N-konce, začlenění polárních substitucí nebo zavedení konformačních omezení k řešení poruch souvisejících s opioidy. Výsledné nové ligandy jsou příslibem pro společné podávání s opioidními léky, zvyšujícími analgetika účinnost a zároveň účinně zmírňuje toleranci a závislost, čímž připravuje půdu pro inovativní průlomy v klinické léčbě bolesti.
Zdroj:
Odkaz na deník:
se mnou., a kol. (2025) Molecular Recognition at the Opioid-modulating Neuropeptide FF Receptor 1. Protein & Buňka. DOI:10.1093/procel/pwaf090. https://academic.oup.com/proteincell/advance-article/doi/10.1093/procel/pwaf090/8315010?searchresult=1.
