The β2-adrenergic receptor associates with CXCR4 multimers in human cancer cells

CXCR4-ADRB2 복합체: 암세포 환경에 따라 달라지는 GPCR 상호약리학 

2024년 PNAS에 발표된 본 공동연구에서 지피씨알 연구진은 CXCR4-ADRB2 상호작용을 생세포에서 정량하고,

암세포막 환경과 스트레스 신호가 수용체 복합체 형성에 영향을 줄 수 있음을 제시했습니다.

연구진은 140종 이상의 GPCR을 포함한 BiFC 스크리닝에서 β2AR을 CXCR4의 주요 상호작용 파트너로 확인한 뒤,

PIE-FCCS를 이용해 두 수용체의 결합과 이동을 분석했습니다.

이 방법은 수용체의 밀도, 확산계수 및 올리고머 상태를 한 세포에서 함께 측정할 수 있다는 장점이 있습니다.

CXCR4의 교차상관 중앙값은 COS-7에서 0.18, 사람 유방암 MDA-MB-231 세포에서 0.31이었고 확산계수는 0.21에서 0.14 μm²/s로 낮아졌습니다.

대조단백질과의 비교는 암세포에서 CXCR4가 주로 삼량체·사량체 규모의 CXCR4 다중체를 형성한다는 해석을 뒷받침했습니다.

CXCR4-β2AR 교차상관도 COS-7의 중앙값 0.02에서 MDA-MB-231의 0.12로 증가했습니다.

에피네프린 처리 후에는 이 값이 0.27로 약 2배 높아진 반면, CXCL12 단독처리에서는 유의한 변화가 없었습니다.

이는 β2AR의 활성상태가 두 수용체의 결합을 조절하며, 세포환경 의존적 GPCR 약리학을 고려할 필요가 있음을 보여줍니다.

이 연구는 지피씨알의 GPCR 이종복합체 플랫폼과 CXCR4 주변 신호네트워크에 대한 연구역량을 보여줍니다.

또한 CXCR4와 ADRB2를 동시에 조절하는 기전 기반 병용전략을 검토할 수 있는 생물물리학적 토대를 제공합니다.