PNAS丨半胱氨酰白三烯受体CysLT2R被内源性配体LTD4激活的结构基础

2025年4月7日,中国科学院上海药物研究所徐华强/尹万超团队、临港实验室蒋轶研究员团队联合北京协和医院张抒扬院长团队在PNAS上发表了题为“Structural basis of the cysteinyl leukotriene receptor type 2 activation by LTD4” 的研究论文。

该研究首次揭示了半胱氨酰白三烯受体CysLT2R与内源性配体LTD4的特异性结合模式并从分子层面系统阐述了受体激活机制,为基于结构的药物设计与开发,提供了可靠的理论依据和关键的结构基础,有望推动靶向 CysLT2R 创新药物的研发进程。

半胱氨酸白三烯(CysLTs)是一类由花生四烯酸通过5-脂氧合酶(5-LOX)途径代谢产生的生物活性脂质介质。它们主要通过激活两种G蛋白偶联受体CysLT1R与CysLT2R参与炎症反应和免疫调节,在多种过敏性疾病和炎症性疾病中扮演重要角色。

此研究从原子层面揭示了脂质配体特异性识别的分子机制,通过对比CysLT2R的非激活态与激活态结构,明确了TM3在感应激动剂和触发受体激活中的核心作用;这些发现不仅为靶向药物研发提供了双重设计策略——既可针对极性头部开发高选择性抑制剂,又能通过优化疏水相互作用增强药物亲和力,而且深化了对CysLT2R激活机制的理解,为探索CysLTR家族受体的共性调控机制奠定了理论基础,将有力推动靶向该受体家族的新型药物研发。

本研究中的冷冻电镜数据在上海市高峰电镜中心收集。临港实验室-上海科技大学联合培养博士生蒋梦婷、上海药物所徐有伟副研究员、北京协和医院栾晓东博士为该论文的共同第一作者。上海药物所尹万超研究员、临港实验室蒋轶研究员和北京协和医院院长张抒扬为共同通讯作者。该工作获得了国家重点研发计划项目、国家优秀青年科学基金、国家自然科学基金委以及上海市科技重大专项等项目的资助。

全文链接: https://doi.org/10.1073/pnas.2417148122

(A)半胱氨酸白三烯受体的G蛋白信号传导通路示意图。(B-C)激活态CysLT2R-Gαq-scFv16复合物的冷冻电子显微镜结构

(A) CysLT2R的LTD4结合口袋.(B) 结合口袋的切面图. (C) CysLT2R与LTD4结合以及和ONO-2570366结合之间的相互作用的详细比较。

(供稿部门:尹万超课题组)