Anàlisi de les interfícies d’interacció en homòmers de receptors acoblat a proteïna G

Abstract

Els receptors acoblats a proteïna G (GPCRs en l’acrònim en anglès) formen la família més gran de proteïnes de membrana. Estan involucrats en importants funcions fisiològiques i constitueixen dianes farmacològiques molt atractives per la indústria farmacèutica. Tot i que els GPCRs han estat tradicionalment descrits com a receptors monomèrics, actualment se sap que poden formar homodímers, heterodímers i oligòmers de més alt ordre, i que aquests sovint tenen una funció específica diferent de la dels receptors individuals. S’han pogut determinar experimentalment les estructures d’alguns receptors en forma d’homodímers, homotrímers i homotetràmers. Tot i que no se sap amb certesa si aquestes estructures representen estats biològicament rellevants, sí que constitueixen un punt de partida per entendre les interaccions que determinen la formació de dímers. El creixement del número d’estructures cristal·logràfiques aquests últims anys permet fer una caracterització sobre com interaccionen les diferents subunitats a la membrana cel·lular. Aquest treball pretén analitzar, mitjançant eines computacionals, quin tipus d’interfícies de contacte hi ha entre les diferents subunitats de GPCRs que apareixen interaccionant als cristalls, tan nivell de tipus d’interaccions entre els diferents residus, com de la superfície d’interacció. Els resultats són d’interès en el camp dels GPCR, però també representen un punt de partida per a l’estudi d’altres complexos de proteïnes de membrana.

G protein-coupled receptors (GPCRs) are the largest family of membrane proteins. They are involved in many physiological functions and are important drug targets for the pharmaceutical industry. GPCRs have been traditionally described as monomeric, currently it is known that they can form homodimers, heterodimers and oligomers of higher order, holding specific functions different to those in monomers. Some structures of GPCRs have been experimentally solved in the form of homodimers, homotrımers and homotetramers. Although is not sure if these structures can represent biological relevant states, they constitute a good starting point for understanding the interactions that determine the formation of dimers. The growth in the number of crystallographic structures in recent years allows a characterization about how different subunits interact in the cell membrane. This research work aims to analyze, through computational tools, which kind of contact interfaces there are between the different monomers appearing in the solved structure looking at which residues and how much surface is interacting. The results are of big interest in the GPCR field but also as a starting point to other membrane protein complexes.