アンカーサブユニット間の分子間相互作用は、網膜上の双極ニューロンのRGSタンパク質の細胞内ターゲティングと機能を指定します

脊椎動物網膜では、rod視光受容体によって生成された光応答は、2次ニューロン、双極性細胞（on-BC）に伝達され、この通信は薄暗い光の視力に不可欠です。on-BCSでは、シナプス伝達は、代謝性グルタミン酸受容体であるmGlur6によって開始されます。Gタンパク質を介したシグナルは、エフェクターイオンチャネルTRPM1の開口部を制御します。このプロセスにおける重要な役割は、ROD光受容体でのグルタミン酸放出の光誘発抑制により触媒を触媒するGTPase活性化タンパク質（GAP）複合体に属し、それによってシナプス入力の変化にbc脱分極を促進します。ギャップ複合体には、顕著な分子の複雑さがあります。GOタンパク質シグナル伝達（RGS）タンパク質RGS7およびRGS11の2つの調節因子が含まれ、GOと2つのアダプターサブユニットの2つのアダプターサブユニットの2つのアダプターサブユニット（RGSアンカータンパク質（R9AP）と孤児受容体GPR179が含まれています。ここでは、On-BCSのギャップコンプレックスの組織原則を調べました。生化学実験により、RGS7はGPR179の保存されたサイトに結合し、in vivoでのRGS11がR9APとのみ複合体を形成することが明らかになりました。R9APとGPR179は、細胞質ドメインを含む直接タンパク質間相互作用を介してさらに統合されています。GPR179の除去は、シナプス後のR9APの蓄積を防ぎます。さらに、R9APとRGS7の両方の同時ノックアウトは、ギャップ複合体を再構成せず、シナプス伝達を完全に廃止するため、夜明けの新しいマウスモデルをもたらします。これらの結果に基づいて、On-BCSの視覚シグナル伝達をサポートするギャップ複合体の階層アセンブリと機能のモデルを提案します。

In vertebrate retina, light responses generated by the rod photoreceptors are transmitted to the second-order neurons, the ON-bipolar cells (ON-BC), and this communication is indispensible for vision in dim light. In ON-BCs, synaptic transmission is initiated by the metabotropic glutamate receptor, mGluR6, that signals via the G-protein Go to control opening of the effector ion channel, TRPM1. A key role in this process belongs to the GTPase Activating Protein (GAP) complex that catalyzes Go inactivation upon light-induced suppression of glutamate release in rod photoreceptors, thereby driving ON-BC depolarization to changes in synaptic input. The GAP complex has a striking molecular complexity. It contains two Regulator of G-protein Signaling (RGS) proteins RGS7 and RGS11 that directly act on Go and two adaptor subunits: RGS Anchor Protein (R9AP) and the orphan receptor, GPR179. Here we examined the organizational principles of the GAP complex in ON-BCs. Biochemical experiments revealed that RGS7 binds to a conserved site in GPR179 and that RGS11 in vivo forms a complex only with R9AP. R9AP and GPR179 are further integrated via direct protein-protein interactions involving their cytoplasmic domains. Elimination of GPR179 prevents postsynaptic accumulation of R9AP. Furthermore, concurrent knock-out of both R9AP and RGS7 does not reconfigure the GAP complex and completely abolishes synaptic transmission, resulting in a novel mouse model of night blindness. Based on these results, we propose a model of hierarchical assembly and function of the GAP complex that supports ON-BCs visual signaling.