磷酸化条形码对抑制蛋白与趋化因子受体结合的影响：GRK2 和 GRK5 在 ACKR3 C 末端尾部形成的不同磷酸化模式导致 G 蛋白偶联受体 - 抑制蛋白复合物结构排列和动力学差异，揭示潜在细胞效应机制

【研究推荐】GPCR 激酶（GRKs）在活性七跨膜受体不同区域生成的独特磷酸化 “条形码” 如何被抑制蛋白识别尚不明确。本研究开发 Fab7 片段解析抑制蛋白 2/3（β-arrestin1/2）与 GRK2/5 磷酸化非典型趋化因子受体 3（ACKR3）复合物结构，发现 GRK2/5 磷酸化分别诱导异质性 “尾模式” 和刚性 “邻近模式” 组装，且抑制蛋白 3 动态性更高。该成果为解析 GPCR - 抑制蛋白复合物功能多样性提供结构基础。

　　

不同 G 蛋白偶联受体激酶（GRK2 和 GRK5）在非典型趋化因子受体 3（ACKR3）C 末端尾部不同区域产生的磷酸化模式（即磷酸化 “条形码”），会导致 G 蛋白偶联受体 - 抑制蛋白（GPCR-arrestin）复合物形成不同的结构排列和动力学特征。为探究抑制蛋白如何差异化结合这些条形码，研究开发了可识别活性抑制蛋白 2（β-arrestin1）和抑制蛋白 3（β-arrestin2）却不与结合的受体多肽相互作用的抗原结合片段（Fab7）。利用 Fab7 解析发现，GRK2 磷酸化的 ACKR3 形成更具异质性的 “尾模式” 组装体，而 GRK5 磷酸化的 ACKR3 则形成更刚性的 “ACKR3 邻近” 组装体。意外的是，两种抑制蛋白的指状环均与胶束表面而非受体内侧口袋结合，且抑制蛋白 3 因缺乏膜锚定基序而动态性更高。研究表明，磷酸化条形码区域和抑制蛋白亚型均可改变 GPCR-arrestin 复合物的结构与动力学，为解释趋化因子清除效率、抑制蛋白结合稳定性等下游细胞效应提供了潜在机制依据。