Como miembro de la familia de receptores melanocortina, el receptor melanocortina 4 (MC4R) desempeña un papel crítico en la regulación de la homeostasis energética y el comportamiento alimentario, y se ha demostrado que es un objetivo terapéutico prometedor para el tratamiento del síndrome de obesidad severa. Numerosos estudios han demostrado que la señalización central de MC4R se ve significativamente afectada por la proteína accesoria del receptor melanocortina 2 (MRAP2) en humanos, ratones y peces cebra. Las proteínas MRAP2 existen como dímeros paralelos o antiparalelos en la membrana plasmática, pero la comprensión estructural de las orientaciones duales con los perfiles farmacológicos aún no se ha estudiado completamente. La investigación y optimización de la topología conformacional de MRAP2 son críticas para el desarrollo de moduladores alostéricos transmembrana para tratar trastornos asociados con MC4R. En este estudio, sintetizamos una nueva proteína transmembrana única invirtiendo las secuencias de MRAP2 de ratón y pez cebra y examinamos su dimerización, interacción y actividades farmacológicas en la señalización de MC4R de ratón y pez cebra. Mostramos que el MRAPa invertido del pez cebra exhibió una función opuesta en la modulación de la señalización zMC4R y que el MRAP2 invertido del ratón perdió la capacidad de regular el tráfico de MC4R, pero mostró una nueva función para las cascadas de cAMP, a pesar de una expresión y plegamiento adecuados. En conjunto, nuestros resultados proporcionaron nuevas perspectivas bioquímicas sobre los estados oligoméricos y las orientaciones de membrana de las proteínas MRAP2, así como su asistencia farmacológica para modular la señalización de MC4R.