在G蛋白偶联受体（GPCR）家族中,粘附型GPCR利用其胞外结构域上的各种结构模块参与细胞与细胞或细胞与胞外基质的相互作用,继而发挥调节细胞粘附功能;与此同时,胞外粘附结构域结合配体的信号会传递至其下游GAIN结构域,使其释放出自激活多肽Stachel从而活化其下游跨膜结构域,引发经典GPCR胞内信号通路。CD97和EMR2是粘附型GPCR亚家族ADGRE中表达最广泛的成员,在这篇论文中,我们开展了这两个受体分别与各自免疫炎症相关的复合物（CD97-CD55,EMR2-FHR1）的结构研究与分子机理分析。CD97和配体补体衰变加速因子CD55的结合在人类免疫系统中发挥着重要作用。二者结合功能障碍导致免疫系统紊乱,如多发性硬化症、类风湿性关节炎、以及各种癌症等。已有文献报道CD97通过其N端EGF结构域可结合CD55,但其结合细节仍然不清楚,特别是为何CD55与CD97的最小亚型(EGF1,2,5)的结合力反而最高。我们将CD97和CD55的粘附结构域通过一个合适长度的Linker构建成嵌合复合体,结晶并解析了3.19?的复合物结构。我们通过溶液小角散射测定了复合物样品在溶液状态的构象,并结合SPR实验验证了晶体结构揭示的精细结合模式。结构分析发现EGF5通过一个关键的V137参与和CD55的疏水相互作用,因此解释了为什么其最小亚型的结合力反而最高。CD97和CD55采用一个接近反平行的结合模式,包括CD55的SCR1-3结构域和CD97的所有3个EGF结构域EGF1,2,5。这种结合模式能够最大化拮抗在生理情况下产生的机械力并转移到下游结构域以使其释放出自激活多肽Stachel,这为粘附GPCR激活的机械力传感机制提供分子基础。SPR揭示的慢结合慢解离特点也支持了这一点,与此同时,我们也在结合单分子方法对该复合物下游GAIN结构进行力学分析,以进一步了解Stachel的释放机制。FHR1和CD55一样同属补体调节因子家族,研究显示坏死细胞上的FHR1和单核细胞上的EMR2相互作用激活NLRP3释放IL-1β,TNFα,IL-18和IL-6等炎性介质引发炎症反应。为研究FHR1通过EMR2激活下游非经典NLRP3信号的分子机制及功能,我们尝试解析二者粘附结构域的复合物结构。通过片段克隆以及结合力测定,我们鉴定出FHR1中与EMR2相互作用位点在其SCR12结构域。我们采用类似的策略构建了二者的嵌合表达载体FHR1-Linker-EMR2,虽然筛选得到了晶体,但晶体结构解析发现结构里只含EMR2片段,而FHR1片段可能在结晶过程中被降解。我们后续将重新优化二者之间的linker,继续尝试解析参与NLRP3炎症小体激活的EMR2-FHR1复合物,这不仅加深我们对这一重要免疫反应的理解,也可被用于炎症小体相关疾病的潜在治疗方法。