Die Entfaltung der C‐terminalen α‐Helix des Neuropeptids Y ist entscheidend für die Bindung und Aktivierung des Y2‐Rezeptors

Trotz jüngster Fortschritte in der Strukturbestimmung von G‐Protein‐gekoppelten Rezeptoren (GPCR) gibt es nur wenige Daten zur Interaktion von GPCRs mit größeren Peptidliganden. In dieser Arbeit kombinieren wir Methoden der NMR‐Spektroskopie, der molekularen Modellierung und der ortsgerichteten komplementären Mutagenese und präsentieren ein Strukturmodell des Peptidhormons Neuropeptid Y (NPY) im Komplex mit seinem humanen G‐Protein‐gekoppelten Y2‐Rezeptor (Y2R). Festkörper‐NMR‐Messungen von spezifisch isotopenmarkiertem NPY im Komplex mit in vitro gefaltetem und in Phospholipid‐Bizellen rekonstituiertem Y2R liefern Daten zur bioaktiven Peptidstruktur. Unterstützt von Lösungs‐NMR‐Studien konnten Interaktionen des Liganden mit dem zweiten extrazellulären Loop des Rezeptors über hydrophobe Kontakte nachgewiesen werden. Die C‐terminale α‐Helix von NPY, die sich in einer Membranumgebung in Abwesenheit des Rezeptors bildet, entfaltet sich ab T 32, um einen optimalen Kontakt tief in der Bindungstasche des transmembranen Bereichs des Y2R zu ermöglichen. Die bioaktive Struktur des Neuropeptids Y (NPY) wurde auf Grundlage von Festkörper‐NMR‐Messungen des Peptids im Komplex mit seinem in vitro gefalteten und in Phospholipid‐Bizellen rekonstituierten Rezeptor Y2R modelliert und offenbart eine Entfaltung der C‐terminalen α‐Helix. Zusätzliche Lösungs‐NMR‐Studien und komplementäre Mutagenesedaten ermöglichen ein detailliertes Modell der NPY/Y2R‐Interaktionen.