Subtipul receptorului de serotonină 5-HT₁ A este o proteină (sau mai degrabă , o glicoproteină ), constând din 422 de aminoacizi la om ( greutate moleculară 46107 daltoni ). Ca și alți receptori cuplați cu proteina G metabotropici transmembranari , are șapte domenii transmembranare și șapte domenii elicoidale α , printre care se află locul activ al receptorului, locul de legare la liganzi precum serotonina . Partea îndreptată spre sinapsă are o mică sarcină electrostatică negativă (contribuind la atracția electrostatică a liganzilor încărcați pozitiv), iar partea îndreptată spre interiorul celulei are o mică sarcină electrostatică pozitivă, care promovează legarea de situsul G i încărcat negativ .
Glicozilat la asparagină în pozițiile 10, 11, 24 (Asn10, Asn11, Asn24). Se leagă de ubiquitină în poziţia lizina 334 (Lys334).
Structurile primare , secundare și terțiare ale proteinei receptorului 5-HT₁ A prezintă un grad ridicat de secvență de aminoacizi și omologie structurală cu structurile primare, secundare și terțiare ale altor proteine receptorului cuplat cu proteina G, în special rodopsina și în special receptorul β₂-adrenergic . Pe baza omologiei aminoacizilor și structurale cu rodopsina au fost construite primele modele spațiale ale receptorului 5-HT₁ A. Mai târziu, aceste modele spațiale au fost îmbunătățite folosind receptorul β2-adrenergic ca model omologat, care prezintă un grad mai mare de secvență de aminoacizi, omologie structurală și funcțională cu receptorul 5- HT₁ A. [unu]
Proteina receptorului 5-HT₁ A interacționează cu lipidele membranei celulare , în special colesterolul și sfingolipidele , [2] dobândind o configurație spațială mai densă și o afinitate mai mare pentru agoniști atunci când interacționează cu colesterolul. [unu]
Proteina receptorului 5-HT₁ A suferă, de asemenea, alte modificări post-translaționale , și anume palmitare ( o legătură tioeter covalentă cu resturi de acid palmitic ) în regiuni specifice, evolutiv foarte conservate ale secvenței de aminoacizi (ceea ce confirmă importanța acestei palmitari pentru funcționare). al receptorului 5-HT₁ A ) - în regiunea reziduurilor de cisteină la pozițiile 417 și 420 situate în domeniul C-terminal proximal al receptorului. S-a demonstrat că absența palmitației în oricare dintre cele două situsuri - 417 sau 420 - reduce semnificativ activitatea funcțională a receptorului 5-HT₁ A , și anume capacitatea sa de a se lega de proteina G heterotrimerică G i și de a inhiba activitatea adenilat-ciclazei . În absența palmitației simultan în ambele cisteine - 417 și 420 - capacitatea receptorului 5-HT₁ A de a se lega de subunitatea α G i - proteina G iα este complet pierdută. În absența palmitației simultan în ambele cisteine 417 și 420, activitatea funcțională a receptorului 5-HT₁ A este de asemenea pierdută complet, în special, capacitatea sa de a inhiba creșterea activității adenilat-ciclazei stimulată de forskolină și acumularea de adenozină ciclică . monofosfat (cAMP) în celulă. Acest lucru sugerează că palmitarea reziduurilor de cisteină la pozițiile 417 și 420 este critică pentru asigurarea activității funcționale a receptorului 5-HT₁ A și a capacității sale de a se lega de Gi și de a influența activitatea căii efectoare descendente a adenililciclazei. În plus, activarea receptorului 5-HT₁ A , care depinde de activarea căii de semnalizare ERK , a fost, de asemenea, afectată în proteina mutantă , care nu are capacitatea de a palmita la reziduurile de cisteină 417 și 420. Acest lucru sugerează că palmitarea Proteina receptorului 5-HT₁ A la reziduurile de cisteină reziduurile 417 și 420 sunt, de asemenea, importante pentru capacitatea sa de a semnala prin subunitățile βγ ale proteinei G (dimer G iβγ ) și calea de semnalizare ERK, pe lângă importanța acestei palmitari. pentru capacitatea sa de semnalizare prin calea G iα și adenilat ciclază. [3]
De asemenea, sa demonstrat că palmitarea proteinei receptorului 5-HT₁ A în regiunea resturilor de cisteină 417 și 420 este necesară pentru poziționarea corectă a acesteia în locuri specifice ale membranei celulare îmbogățite în colesterol și sfingolipide - așa-numitele plute lipidice . . De asemenea, s-a demonstrat că poziționarea corectă a receptorului 5-HT₁ A în aceste locuri specifice ale membranei celulare și nu în locurile sale arbitrare (și, în consecință, palmitarea reziduurilor de cisteină 417 și 420 necesară pentru aceasta) este important pentru funcționarea corectă a receptorului 5-HT₁ A și transmiterea eficientă a semnalului către interiorul celulei. [patru]
Două resturi consecutive de leucină la pozițiile 414 și 415 ale capătului C-terminal al receptorului 5-HT₁ A sunt critice pentru plierea spațială tridimensională corectă a acestei glicoproteine, pentru recunoașterea ei a agoniştilor și pentru plasarea corectă a celor 5. Receptorul -HT₁ A pe suprafața corpului neuronului și pe dendritele acestuia (în timp ce receptorii 5-HT₁ B se găsesc predominant pe axoni ). O mutație în două puncte cu înlocuirea leucinelor 414 și 415 cu resturile de alanină corespunzătoare duce la formarea unei proteine nefuncționale care este sechestrată în reticulul endoplasmatic al celulei (adică nu este transportată în membrana celulară). și nu se integrează în ea), nu este capabil să recunoască agoniştii și are un grad de glicozilare puternic redus. În același timp, înlocuirea cisteinelor palmitate 417 și 420 cu serine duce la o perturbare mai mică a funcționalității receptorului 5- HT₁ A. [5]
Proteina receptorului 5-HT₁ A din cultura celulară este glicozilată diferit în diferite tipuri de celule, ceea ce afectează posibilitatea recunoașterii sale de către anumiți anticorpi în studiile imunohistochimice ale țesuturilor . [6]
Un reziduu de treonină foarte conservat din punct de vedere evolutiv la poziția 149 a capătului C-terminal (bucla intracelulară i2), care este, de asemenea, un loc cunoscut al fosforilării proteinei kinazei C a receptorului 5-HT₁ A , joacă un rol în transmiterea corectă a G. semnal G i mediat de proteine . În special, o proteină mutantă a receptorului 5-HT₁A cu o treonină în poziţia 149 înlocuită cu alanină (T149A) prezintă o capacitate puternic redusă de a regla nivelurile intracelulare de calciu , un efect mediat de subunităţile βγ ale proteinei G, precum şi o capacitate oarecum redusă. capacitatea de a inhiba activitatea adenilat ciclază și de a reduce acumularea intracelulară de cAMP - un efect mediat de subunitatea α a proteinei G. Aceasta sugerează că această regiune a receptorului este responsabilă pentru interacțiunea specifică cu proteina G. [7]
Reziduuri specifice de aminoacizi în domeniile transmembranare 4 și 5 (TM4/TM5) - reziduu de triptofan la poziția 175 (Trp175 (4,64)), reziduu de tirozină la poziția 198 (Tyr198 (5,41)), două resturi consecutive de arginină la poziția 151 și a 152-a (Arg151 (4.40) și Arg152 (4.41)) sunt o interfață specifică pentru dimerizarea receptorului 5-HT₁A . [opt]
Receptorii de subtip 5-HT₁ A formează heterodimeri cuplați cu proteina G cu următorii receptori: receptor 5-HT₇ , [9] 5-HT₁ B , 5-HT₁ D , GABA B₂, GPCR26 , LPA₁ , LPA₃, S1P₁₃, S1P₁ . [zece]