Les récepteurs couplés aux protéines G dans la lumière

G protein-coupled receptors in the spotlight

¹ Institut de génomique fonctionnelle, département de pharmacologie moléculaire, UMR 5203 CNRS, Inserm U661, universités de Montpellier I et II, 141 rue de La Cardonille, 34094 Montpellier, France
² Medical research council (MRC), laboratory of molecular biology, Hills Road, Cambridge CB2 0QH, Royaume-Uni

^* glebon@igf.cnrs.fr
^** cgt@mrc-lmb.cam.ac.uk

Résumé

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) représentent la plus grande famille de protéines membranaires. Localisés à la surface des cellules dans la membrane plasmique, les RCPG se lient à une grande diversité de ligands tels que les hormones, les nucléotides, les lipides, les ions et les neurotransmetteurs, et sont des intermédiaires clés dans la transmission de signaux de l’extérieur vers l’intérieur de la cellule. Durant les cinq dernières années, d’énormes progrès ont été réalisés dans le domaine de la cristallographie des RCPG. Les structures tridimensionnelles des récepteurs β₁- et β₂-adrénergique (β₁-AR et β₂-AR) et du récepteur de l’adénosine (A_2AR) complexés à des agonistes en sont une illustration, avec notamment la publication de la structure du récepteur β₂-AR complexé à la protéine G stimulatrice (Gs). Cette synthèse présente une vue d’ensemble des structures tridimensionnelles des RCPG et de leur mécanisme d’activation.

Abstract

G protein-coupled receptors (GPCR) are the largest family of integral membrane proteins found in the plasma membrane of mammalian cells. GPCR respond to a large variety of ligands such as amines, lipids, hormones and amino-acids, which are involved in inter-cellular signalling events in a multitude of physiological and pathological processes. GPCRs are therefore key regulators of signal transduction by which cells respond to variations in their environment. During the last five years, striking progress has been made to solve high-resolution structure of GPCR. The most recent successes are the structures of the β₁ and β₂ adrenoreceptors and the adenosine A_2A receptor bound to a variety of agonists. Most importantly, the structure of the β₂ adrenoreceptor in complex with a trimeric G protein, Gs, was recently reported. This review will present an overview of the X-ray structure determination of the GPCR and of their activation mechanism.