title: Crystal structure of a common GPCR-binding interface for G protein and arrestin.
abstract: G-protein-coupled receptors (GPCRs) transmit extracellular signals to activate intracellular heterotrimeric G proteins (Gαβγ) and arrestins. For G protein signalling, the Gα C-terminus (GαCT) binds to a cytoplasmic crevice of the receptor that opens upon activation. A consensus motif is shared among GαCT from the Gi/Gt family and the 'finger loop' region (ArrFL1-4) of all four arrestins. Here we present a 2.75 Å crystal structure of ArrFL-1, a peptide analogue of the finger loop of rod photoreceptor arrestin, in complex with the prototypical GPCR rhodopsin. Functional binding of ArrFL to the receptor was confirmed by ultraviolet-visible absorption spectroscopy, competitive binding assays and Fourier transform infrared spectroscopy. For both GαCT and ArrFL, binding to the receptor crevice induces a similar reverse turn structure, although significant structural differences are seen at the rim of the binding crevice. Our results reflect both the common receptor-binding interface and the divergent biological functions of G proteins and arrestins.
authors.affiliation: Institut für Medizinische Physik und Biophysik (CC2), Charité-Universitätsmedizin Berlin, Charitéplatz 1, D-10117 Berlin, Germany.
authors.forename: Michal
authors.initials: M
authors.lastname: Szczepek
authors.affiliation: Institut für Medizinische Physik und Biophysik (CC2), Charité-Universitätsmedizin Berlin, Charitéplatz 1, D-10117 Berlin, Germany.
authors.forename: Florent
authors.initials: F
authors.lastname: Beyrière
authors.affiliation: 1] Institut für Medizinische Physik und Biophysik (CC2), Charité-Universitätsmedizin Berlin, Charitéplatz 1, D-10117 Berlin, Germany [2] Zentrum für Biophysik und Bioinformatik, Humboldt-Universität zu Berlin, Invalidenstrasse 42, D-10115 Berlin, Germany.
authors.forename: Klaus Peter
authors.initials: KP
authors.lastname: Hofmann
authors.affiliation: Institut für Medizinische Physik und Biophysik (CC2), Charité-Universitätsmedizin Berlin, Charitéplatz 1, D-10117 Berlin, Germany.
authors.forename: Matthias
authors.initials: M
authors.lastname: Elgeti
authors.affiliation: Institut für Medizinische Physik und Biophysik (CC2), Charité-Universitätsmedizin Berlin, Charitéplatz 1, D-10117 Berlin, Germany.
authors.forename: Roman
authors.initials: R
authors.lastname: Kazmin
authors.affiliation: 1] Institut für Medizinische Physik und Biophysik (CC2), Charité-Universitätsmedizin Berlin, Charitéplatz 1, D-10117 Berlin, Germany [2] Institut für Medizinische Physik und Biophysik (CC2), AG ProteiInformatics, Charité-Universitätsmedizin Berlin, Charitéplatz 1, D-10117 Berlin, Germany.
authors.forename: Alexander
authors.initials: A
authors.lastname: Rose
authors.affiliation: 1] Institut für Medizinische Physik und Biophysik (CC2), Charité-Universitätsmedizin Berlin, Charitéplatz 1, D-10117 Berlin, Germany [2] Zentrum für Biophysik und Bioinformatik, Humboldt-Universität zu Berlin, Invalidenstrasse 42, D-10115 Berlin, Germany.
authors.forename: Franz J
authors.initials: FJ
authors.lastname: Bartl
authors.affiliation: Structural Biology Group, European Synchrotron Radiation Facility, CS 40220, F-38043 Grenoble, France.
authors.forename: David
authors.initials: D
authors.lastname: von Stetten
authors.affiliation: Institut für Medizinische Physik und Biophysik (CC2), Charité-Universitätsmedizin Berlin, Charitéplatz 1, D-10117 Berlin, Germany.
authors.forename: Martin
authors.initials: M
authors.lastname: Heck
authors.affiliation: Institut für Medizinische Physik und Biophysik (CC2), Charité-Universitätsmedizin Berlin, Charitéplatz 1, D-10117 Berlin, Germany.
authors.forename: Martha E
authors.initials: ME
authors.lastname: Sommer
authors.affiliation: 1] Institut für Medizinische Physik und Biophysik (CC2), Charité-Universitätsmedizin Berlin, Charitéplatz 1, D-10117 Berlin, Germany [2] Institut für Medizinische Physik und Biophysik (CC2), AG ProteiInformatics, Charité-Universitätsmedizin Berlin, Charitéplatz 1, D-10117 Berlin, Germany.
authors.forename: Peter W
authors.initials: PW
authors.lastname: Hildebrand
authors.affiliation: 1] Institut für Medizinische Physik und Biophysik (CC2), Charité-Universitätsmedizin Berlin, Charitéplatz 1, D-10117 Berlin, Germany [2] Institut für Medizinische Physik und Biophysik (CC2), AG Protein X-ray Crystallography, Charité-Universitätsmedizin Berlin, Charitéplatz 1, D-10117 Berlin, Germany.
authors.forename: Patrick
authors.initials: P
authors.lastname: Scheerer
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