5トランス膜ドメインは、Gタンパク質共役受容体に十分であると思われます：機能的な5トランス膜ドメインケモカイン受容体

推定7トランスマンブレン（TM）ドメインは、多数の細胞外シグナルを媒介することによりさまざまな細胞機能を調節するヘテロトリメリックGタンパク質共役受容体（GPCR）のスーパーファミリーの構造的特徴でした。この研究では、TM1-2の欠失と最初の細胞内および細胞外ループの結果として、N末端セグメントであるCCROKINE CCR5およびCXCR4の5-TM GPCR変異体がTM3に直接接続されています。レーザー共焦点顕微鏡およびフローサイトメトリー分析により、これらの5-TM変異体GPCRは、ヒト胚性腎臓293細胞へのトランスフェクション後に細胞表面に安定して発現したことが明らかになりました。5-TM CCR5およびCXCR4は、ケモカイン刺激走化性、Ca2+流入、および百日咳毒素感受性Gタンパク質の活性化において、通常のケモカイン受容体として機能しました。野生型GPCRと同様に、5-TM変異体受容体もアゴニスト依存性の内在化と脱感作を受け、GPCRキナーゼとアレスチンによって調節されました。私たちの研究は、少なくともCCR5およびCXCR4の場合は、5-TMドメインが機能性GPCRの最小構造要件を満たしているように見えることを示しており、進化中の自然界における機能的な5-TM GPCRの存在の可能性を示唆しています。

The putative seven-transmembrane (TM) domains have been the structural hallmark for the superfamily of heterotrimeric G protein-coupled receptors (GPCRs) that regulate a variety of cellular functions by mediating a large number of extracellular signals. Five-TM GPCR mutants of chemokine receptor CCR5 and CXCR4, the N-terminal segment of which connected directly to TM3 as a result of a deletion of TM1-2 and the first intracellular and extracellular loops, have been obtained in this study. Laser confocal microscopy and flow cytometry analysis revealed that these five-TM mutant GPCRs were expressed stably on the cell surface after transfection into human embryonic kidney 293 cells. The five-TM CCR5 and CXCR4 functioned as normal chemokine receptors in mediating chemokine-stimulated chemotaxis, Ca2+ influx, and activation of pertussis toxin-sensitive G proteins. Like the wild-type GPCRs, the five-TM mutant receptors also underwent agonist-dependent internalization and desensitization and were subjected to regulation by GPCR kinases and arrestins. Our study indicates that five-TM domains, at least in the case of CCR5 and CXCR4, appear to meet the minimum structural requirements for a functional GPCR and suggests possible existence of functional five-TM GPCRs in nature during evolution.