ヒトC3A受容体およびC5A受容体のキメラ受容体（CD88）

キメラは、ヒトのアナフィラトキシンC3AとC5A受容体（それぞれC3ARおよびC5AR）の間で生成され、リガンド結合と識別の構造的要件を定義しました。キメラ受容体は、2つの受容体4受容体モジュール（N末端、膜貫通領域1〜4、2番目の細胞外ループ、膜貫通領域5）間を体系的に交換することによって生成されました。変異体は、HEK-293細胞（Galpha-16の有無にかかわらず）で一時的に発現し、細胞表面発現、C3aおよびC5aの結合、およびC3A、C5A、およびA C3AおよびAに対する機能的応答性（カルシウム動員）およびAに分析されました。C5Aアナログペプチド。データは、両方のアナフィラトキシン受容体で、膜貫通領域と2番目の細胞外ループが、あらゆる相互交換によって破壊される機能ユニットとして機能することを示しています。N末端置換により、ヒトC5ARの2結合部位モデルが確認されました。これは、C5Aアナログペプチドではなく、天然リガンドの高い親和性結合に受容体N末端が必要です。対照的に、ヒトC3A受容体は、C3Aによる高親和性結合と活性化のために元のN末端を必要としませんでした。これは、N末端欠失変異体によって確認された結果です。これは、対応する受容体に対するアナフィラトキシンの完全に異なる結合モードを示しています。C5AはC5Aではなく、C5AアナログペプチドはC3ARのアゴニストでした。ただし、C5ARシーケンスによるC3AR N末端の置換は、リガンド、C3AおよびC5Aの両方に結合し、機能的に応答した真のハイブリッドC3A/C5A受容体の生成につながります。

Chimeras were generated between the human anaphylatoxin C3a and C5a receptors (C3aR and C5aR, respectively) to define the structural requirements for ligand binding and discrimination. Chimeric receptors were generated by systematically exchanging between the two receptors four receptor modules (the N terminus, transmembrane regions 1 to 4, the second extracellular loop, and transmembrane region 5 to the C terminus). The mutants were transiently expressed in HEK-293 cells (with or without Galpha-16) and analyzed for cell surface expression, binding of C3a and C5a, and functional responsiveness (calcium mobilization) toward C3a, C5a, and a C3a as well as a C5a analogue peptide. The data indicate that in both anaphylatoxin receptors the transmembrane regions and the second extracellular loop act as a functional unit that is disrupted by any reciprocal exchange. N-terminal substitution confirmed the two-binding site model for the human C5aR, in which the receptor N terminus is required for high affinity binding of the native ligand but not a C5a analogue peptide. In contrast, the human C3a receptor did not require the original N terminus for high affinity binding of and activation by C3a, a result that was confirmed by N-terminal deletion mutants. This indicates a completely different binding mode of the anaphylatoxins to their corresponding receptors. The C5a analogue peptide, but not C5a, was an agonist of the C3aR. Replacement of the C3aR N terminus by the C5aR sequence, however, lead to the generation of a true hybrid C3a/C5a receptor, which bound and functionally responded to both ligands, C3a and C5a.