Eine einzige stabilisierende Punktmutation ermöglicht hochaufgelöste Co‐Kristallstrukturen des Adenosin‐A_2A‐Rezeptors mit Preladenant‐Konjugaten

Abstract

Der G-Protein-gekoppelte Adenosin-A 2A -Rezeptor (A 2A AR) stellt eine wichtige neue (potentielle) Arzneistoff-Zielstruktur für die Immunonkologie und für neurodegenerative Erkrankungen dar. Preladenant und dessen Derivate gehören zu den wirksamsten A 2A AR-Antagonisten mit außerordentlich hoher Selektivität. Kristallstrukturen des humanen A 2A ARs wurden bereits gelöst, meist unter Verwendung des A 2A -StaR2-Proteins, welches 9 Punktmutationen aufweist; eine Co-Kristallisation mit Preladenant-Derivaten gelang allerdings bisher nicht. Wir haben nun ein neues A 2A AR-Konstrukt mit nur einer Punktmutation (S91 3.39 K) entwickelt, die den Rezeptor besonders stark stabilisiert. Dieses ermöglichte die Co-Kristallisation von zwei neuen Preladenant-Derivativen, dem Polyethylenglykolkonjugierten (PEGylierten) PSB-2113 und dem Fluorophor-markierten PSB-2115. Die erhaltenen Kristallstrukturen (mit 2.25 Å und 2.6 Å Auflösung) liefern Erklärungen für die hohe Potenz und Selektivität von Preladenant-Derivaten. Es handelt sich um die ersten Kristallstrukturen von G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCR) im Komplex mit PEG-bzw. Fluorophorkonjugierten Liganden. Die verfolgte Strategie ist vermutlich auf weitere Klasse-A-GPCR übertragbar.