人類混合植物PIN運輸體和GPCR的LYCHOS

Core Concepts

LYCHOS是一種新型的膜蛋白,融合了植物PIN運輸體和GPCR域,能夠感知膽固醇並調節mTORC1的活化。

Abstract

本文報告了人類LYCHOS蛋白的高分辨率冷凍電子顯微鏡結構。LYCHOS是一種雙聚體跨膜蛋白,由一個運輸體樣域和一個G蛋白偶聯受體(GPCR)域組成。GPCR域處於非活化狀態,與運輸體樣域的表面緊密打包。LYCHOS能夠通過一個保守的膽固醇結合位點感知膽固醇,從而調節mTORC1的活化。有趣的是,LYCHOS的運輸體樣域是植物PIN生長素運輸體家族的同源物,與已知的人類運輸體更為相似。活性實驗支持一種模型,即LYCHOS的運輸體和GPCR域協調工作,共同感知膽固醇並調節mTORC1的活化。這種融合運輸體和GPCR域的新型膜蛋白為理解細胞代謝和生長調控提供了新的視角。

Stats

LYCHOS是一種雙聚體跨膜蛋白。
LYCHOS的GPCR域處於非活化狀態,與運輸體樣域的表面緊密打包。
LYCHOS能夠通過一個保守的膽固醇結合位點感知膽固醇。
LYCHOS的運輸體樣域是植物PIN生長素運輸體家族的同源物。

Quotes

"LYCHOS (GPR155)是一種溶酶體跨膜蛋白,起到膽固醇感受器的作用,促進膽固醇依賴的機械雷帕黴素靶蛋白複合體1(mTORC1)的活化。"
"LYCHOS融合了運輸體樣域和GPCR域,提供了一個罕見的例子,即GPCR作為一個較大跨膜組裝的一部分。"

Key Insights Distilled From

LYCHOS is a human hybrid of a plant-like PIN transporter and a GPCR - Nature

by Charles Bayl... at www.nature.com 10-02-2024

https://www.nature.com/articles/s41586-024-08012-9

Deeper Inquiries

LYCHOS的運輸體樣域與植物PIN生長素運輸體的功能關係如何?

LYCHOS的運輸體樣域被認為是植物PIN-FORMED (PIN) 生長素運輸體家族的正交物，這表明LYCHOS在結構上與植物的生長素運輸體有著更高的相似性，而非已知的人類運輸體。這種結構上的相似性暗示LYCHOS可能在細胞內部的物質運輸中扮演類似的角色，特別是在調節細胞生長和代謝方面。LYCHOS的運輸體樣域不僅參與膽固醇的感知，還可能透過調節細胞內的生長素水平，影響細胞的生長和發育。因此，LYCHOS的運輸體樣域與植物PIN生長素運輸體之間的功能關係，可能在於它們都參與了細胞內信號的傳遞和物質的運輸，從而影響細胞的代謝和生長。

除了膽固醇,LYCHOS是否還能感知和調節其他代謝信號?

目前的研究主要集中在LYCHOS作為膽固醇感知器的角色上，但其結構特徵和功能可能暗示LYCHOS還能感知其他代謝信號。LYCHOS的GPCR域和運輸體樣域之間的協同作用，可能使其能夠對細胞內的其他脂質或代謝物進行感知和調節。雖然目前尚未有明確的證據表明LYCHOS能夠感知其他特定的代謝信號，但其在細胞代謝和生長調控中的重要性，可能使其成為未來研究的焦點，以探索其在不同代謝途徑中的潛在角色。

LYCHOS的獨特結構如何影響其在細胞代謝和生長調控中的作用?

LYCHOS的獨特結構，包括其同源二聚體的跨膜組裝和融合的GPCR域，對其在細胞代謝和生長調控中的作用具有重要影響。首先，LYCHOS的運輸體樣域能夠有效地感知膽固醇，並通過其保守的膽固醇結合位點來調節mTORC1的活性，這是一個關鍵的細胞生長和代謝調控複合體。其次，LYCHOS的GPCR域在這一過程中提供了額外的調控機制，通過與運輸體樣域的相互作用，協調細胞對膽固醇的感知和反應。這種結構上的整合使LYCHOS能夠在細胞內部形成一個信號平台，從而在面對營養和能量變化時，快速而有效地調節細胞的代謝和生長。因此，LYCHOS的獨特結構不僅是其功能的基礎，也是其在細胞生理過程中發揮關鍵作用的關鍵因素。