Раскрыт скрытый механизм активации рецептора Met
Исследователи из Института нанобионаук (WPI-NanoLSI) Университета Канадзавы в сотрудничестве с Университетом Осаки и Национальными институтами квантовой науки и технологий обнаружили ранее неизвестный механизм активации рецептора Met — ключевого игрока в регенерации тканей и прогрессировании рака.
Их выводы, опубликованные в журнале ACS Nano, показывают, что связывание HGF с мембрано-дистальным доменом Met способствует димеризации в мембрано-проксимальном домене, что впоследствии запускает активацию рецептора.
Рецептор Met играет ключевую роль в морфогенезе, регенерации тканей и метастазировании рака. Его активация инициируется связыванием фактора роста гепатоцитов (HGF), что индуцирует димеризацию рецептора.
Хотя методы высокого разрешения, такие как рентгеновская кристаллография и крио-электронная микроскопия (cryo-EM), дали ценную информацию, они были ограничены усеченными формами Met, оставляя структуру физиологического димера рецептора нерешенной.
В этом исследовании физиологический димер Met был химически сшит в живых клетках до выделения. Для изучения его структуры и механизма димеризации использовался комплексный подход. Полноразмерный димер Met был визуализирован на уровне единичной молекулы с помощью высокоскоростной атомно-силовой микроскопии (HS-AFM).
Для дальнейшей характеристики комплекса HGF-Met исследователи интегрировали комплементарные анализы с разделенной люциферазой, cryo-EM реконструированных in vitro комплексов эктодомена HGF-Met и молекулярно-динамическое (MD) моделирование.
Визуализация HS-AFM показала, что Met и HGF образуют комплекс 2:2, где две молекулы HGF расположены на периферии димера. SP-домены HGF взаимодействуют с двумя тесно связанными Sema-доменами Met.
IPT-области Met стабильно соединены, демонстрируя при этом значительную конформационную гибкость. Анализ димеризации эктодомена на основе разделенной люциферазы и MD-моделирование показали, что эта стабильная связь опосредована димеризацией мембрано-проксимальных IPT4-доменов Met.
Хотя известно, что связывание HGF с Sema-доменом Met способствует ассоциации рецептора в головной области, это исследование раскрывает критический механизм активации Met: HGF не только облегчает ассоциацию "голова-к-голове", но и запускает димеризацию IPT4-доменов, тем самым стабилизируя димер Met.
Помимо выяснения этого ключевого механизма активации рецептора Met, исследование также представляет мощную стратегию для изучения физиологических белковых комплексов.
Комбинируя внутриклеточное сшивание с HS-AFM, можно визуализировать динамические структуры таких комплексов с высоким пространственно-временным разрешением.
В сочетании с вычислительным анализом этот подход предлагает значительный потенциал для углубления нашего понимания сложных биологических систем, особенно тех, которые включают транзиентные или гетерогенные мультибелковые сборки, сложные для разрешения обычными методами.