图2  液-液相分离驱动β-arrestin凝聚体形成

03、GPCR激活驱动β-arrestin寡聚结构重塑

既往研究已知β-arrestin能够形成多聚体，但其在GPCR激活过程中的具体组织方式并不清楚。研究团队利用Split-GFP、NanoBiT和NanoBiT-BRET等技术系统分析β-arrestin寡聚化模式。结果发现，β-Arrestin寡聚化具有鲜明取向偏好：在基础状态下β-arrestin主要以C-C取向存在；而GPCR激活后，其寡聚结构发生明显重排，以N-N和N-C取向为主，并集中出现在受体周围区域（图3A-B）。功能验证显示，这种取向变化广泛存在于V2R、AT1R和ACKR3等多个GPCR体系中（图3C），说明受体激活能够驱动β-arrestin凝聚体发生特异性的空间重构。

04、β-arrestin凝聚体是GPCR内吞的重要驱动力

为了探究凝聚体的功能意义，研究人员利用1,6-己二醇（16HD）干扰液-液相分离过程。结果发现，16HD处理后，AT1R和V2R的受体内吞几乎完全被抑制（图4A）。随后研究者构建了多个IP6结合位点突变体和IDR缺失突变体。BRET检测和共聚焦成像结果显示，无论破坏β-arrestin寡聚化能力还是删除关键IDR区域，均会显著降低GPCR内吞效率（图4B）。以上实验结果说明，β-arrestin凝聚体是GPCR内吞转运所必需的重要功能单元。

05、β-arrestin凝聚体重塑GPCR信号网络

最后，研究团队分析了凝聚体对GPCR信号转导的影响。结果发现，破坏相分离过程后，AT1R介导的细胞质和细胞核ERK信号均明显减弱，但对G蛋白活化影响有限（图5A-B）。与此同时，不同IP6位点突变和IDR突变对ERK活性产生差异化调控作用。部分突变体减弱胞质ERK激活，另一些则增强核ERK活性（图5C），提示β-arrestin凝聚体不仅参与受体转运，还能够通过构建特定信号微环境，实现GPCR信号的空间分区和精细调控。研究首次将β-arrestin寡聚化、相分离行为与GPCR信号偏向性调控联系起来。

本研究首次提出并证实了“β-arrestin凝聚体调控GPCR功能”的全新理论模型，揭示了液-液相分离驱动的信号分区机制是GPCR内吞、脱敏及下游ERK信号调控的重要基础，为理解GPCR信号复杂性提供了新的分子解释。

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