קולטן צמוד חלבון G

מויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפוץ לניווט קפוץ לחיפוש

GPCR
Beta-2-adrenergic-receptor.png
מזהים
סֵמֶל7tm_1
PfamPF00001
InterProIPR000276
פרוזיטPDOC00210
TCDB9.א.14
משפחת-על של OPM6
חלבון OPM1gzm
CDDcd14964
מבנה α-helix בעל שבעת הממברנה של רודופסין בקר

קולטנים מקושרים לחלבון G ( GPCRs ), הידועים גם בתור קולטני תחום טרנסממברנלי שבעה (מעבר), קולטני 7TM, קולטנים הפטהליים , קולטני סרפנטין ורצפטורים מקושרים חלבון G ( GPLR ) , יוצרים קבוצה גדולה של חלבונים הקשורים אבולוציונית שהם קולטנים משטח התא שמזהים מולקולות מחוץ לתא ומפעילים תגובות תאיות. בשילוב עם חלבוני G , הם נקראים שבעה קולטנים טרנסממברניים מכיוון שהם עוברים דרך קרום התא שבע פעמים.[2] ליגנדים יכולים להיקשר גם ל-N-terminus חוץ-תאיים וללולאות (למשל קולטני גלוטמט) או לאתר הקישור בתוך סלילים טרנס-ממברניים (משפחת דמוי רודופסין). כולם מופעלים על ידי אגוניסטים אם כי ניתן להבחין גם בהפעלה אוטומטית ספונטנית של קולטן ריק. [2]

קולטנים צמודים לחלבון G נמצאים רק באוקריוטים , כולל שמרים , כואנופלגלטים [ 3] ובעלי חיים. הליגנדים הקושרים ומפעילים את הקולטנים הללו כוללים תרכובות רגישות לאור, ריחות , פרומונים , הורמונים ונוירוטרנסמיטורים , ומשתנים בגודלם ממולקולות קטנות לפפטידים ועד לחלבונים גדולים . קולטנים צמודים לחלבון G מעורבים במחלות רבות.

ישנם שני מסלולי העברת אותות עיקריים המערבים את הקולטנים הצמודים לחלבון G:

  • מסלול האות cAMP ו
  • מסלול האות phosphatidylinositol . [4]

כאשר ליגנד נקשר ל-GPCR הוא גורם לשינוי קונפורמציה ב-GPCR, המאפשר לו לפעול כגורם חילופי גואנין נוקלאוטידים (GEF). לאחר מכן, ה-GPCR יכול להפעיל חלבון G משויך על ידי החלפת ה- GDP הקשור לחלבון G עבור GTP . תת-יחידת ה-α של חלבון ה-G, יחד עם ה-GTP המחובר, יכולים לאחר מכן להתנתק מתת-היחידות β ו-γ כדי להשפיע עוד יותר על חלבוני איתות תוך-תאיים או חלבוני מטרה תפקודיים ישירות בהתאם לסוג תת-היחידה α ( G αs , G αi/ o , G αq/ 11 , G α12/13 ). [5] : 1160 

GPCRs הם יעד תרופתי חשוב וכ-34% [6] מכלל התרופות שאושרו על ידי מינהל המזון והתרופות (FDA) מכוונים ל-108 בני משפחה זו. היקף המכירות העולמי של תרופות אלו מוערך ב-180 מיליארד דולר נכון לשנת 2018 . [6] ההערכה היא ש-GPCR הם יעדים לכ-50% מהתרופות הקיימות כיום בשוק, בעיקר בשל מעורבותן בנתיבי איתות הקשורים למחלות רבות, כלומר נפשיות, מטבוליות כולל הפרעות אנדוקרינולוגיות, אימונולוגיות כולל זיהומים ויראליים, לב וכלי דם, דלקתיות, הפרעות חושים וסרטן. הקשר שהתגלה מזמן בין GPCRs לחומרים אנדוגניים ואקסוגניים רבים, וכתוצאה מכך למשל משכך כאבים, הוא תחום נוסף שמתפתח דינמית במחקר התרופות.[2]

היסטוריה ומשמעות

עם קביעת המבנה הראשון של הקומפלקס בין קולטן G-protein-coupled (GPCR) ו-G-protein trimer (Gαβγ) בשנת 2011 נפתח פרק חדש של מחקר GPCR לחקירות מבניות של מתגים גלובליים עם יותר מחלבון אחד נחקר. פריצות הדרך הקודמות כללו קביעת מבנה הגביש של ה-GPCR הראשון, רודופסין , בשנת 2000 ומבנה הגבישי של ה-GPCR הראשון עם ליגנד מתפזר (β 2AR) בשנת 2007. האופן שבו שבעת הסלילים הטרנסממברניים של GPCR מסודרים לצרור נחשד בהתבסס על המודל ברזולוציה נמוכה של רודופסין של צפרדעים ממחקרי מיקרוסקופיה קריו-אלקטרון של הגבישים הדו-ממדיים. המבנה הגבישי של רודופסין, שעלה שלוש שנים מאוחר יותר, לא היה הפתעה מלבד נוכחותו של סליל ציטופלזמי נוסף H8 ומיקום מדויק של לולאה המכסה את אתר הקישור לרשתית. עם זאת, הוא סיפק פיגום אשר קיוו להיות תבנית אוניברסלית למודלים הומולוגיים ועיצוב תרופות עבור GPCRs אחרים - רעיון שהתגלה כאופטימי מדי.

שבע שנים מאוחר יותר, התגבשות של קולטן β 2 -אדרנרגי (β 2AR) עם ליגנד מתפזר הביא תוצאות מפתיעות מכיוון שהוא חשף צורה שונה למדי של הצד החוץ-תאי של הקולטן מזו של רודופסין. אזור זה חשוב מכיוון שהוא אחראי לקשירת הליגנד וממוקד על ידי תרופות רבות. יתרה מכך, אתר הקישור של הליגנד היה הרבה יותר מרווח מאשר במבנה הרודופסין והיה פתוח כלפי חוץ. בקולטנים האחרים שהתגבשו זמן קצר לאחר מכן הצד המקשר היה נגיש אפילו יותר בקלות לליגנד. מבנים חדשים שהושלמו עם חקירות ביוכימיות חשפו מנגנוני פעולה של מתגים מולקולריים אשר מווסתים את מבנה הקולטן המובילים למצבי הפעלה עבור אגוניסטים או למצבי אי-אקטיבציה מלאים או חלקיים עבור אגוניסטים הפוכים. [2]

פרס נובל לכימיה לשנת 2012 הוענק לבריאן קובילקה ורוברט לפקוביץ על עבודתם ש"היה חיוני להבנת אופן פעולתם של קולטנים מצמודים לחלבון G". [7] הוענקו לפחות שבעה פרסי נובל נוספים עבור היבט כלשהו של איתות המתווך בחלבון G. נכון לשנת 2012, שתיים מעשרת התרופות הנמכרות ביותר בעולם ( Advair Diskus ו- Abilify ) פועלות על ידי מיקוד לקולטנים מצמידים לחלבון G. [8]

סיווג

תכנית סיווג של GPCRs בשנת 2006. מאז זמן זה, נמצאו גנים נוספים. Class A (דמוי רודופסין), Class B (דמוי סקרטין), Class C (דמוי קולטן לגלוטמט), אחרים (הידבקות (33), מקורזלת (11), סוג טעם-2 (25), לא מסווג (23)) . [9]

הגודל המדויק של משפחת העל GPCR אינו ידוע, אבל לפחות 831 גנים אנושיים שונים (או ~ 4% מכל הגנום המקודד לחלבונים ) נחזו לקודד עבורם מניתוח רצף הגנום . [9] [10] למרות שהוצעו תוכניות סיווג רבות, משפחת העל חולקה באופן קלאסי לשלוש מחלקות עיקריות (A, B ו-C) ללא הומולוגיה משותפת ניתנת לזיהוי בין מחלקות.

המחלקה הגדולה ביותר ללא ספק היא מחלקה A, המהווה כמעט 85% מהגנים של GPCR. מבין GPCRs Class A, למעלה ממחציתם צפויים לקודד קולטני ריח , בעוד שהקולטנים הנותרים קשורים בליגנד על ידי תרכובות אנדוגניות ידועות או מסווגים כקולטנים יתומים . למרות היעדר הומולוגיה של רצף בין מחלקות, לכל ה-GPCRs יש מבנה ומנגנון משותף של העברת אותות . קבוצת הרודופסין A הגדולה מאוד חולקה עוד יותר ל-19 תת קבוצות ( A1-A19 ). [11]

על פי מערכת ה-AF הקלאסית, ניתן לקבץ GPCRs ל-6 מחלקות על סמך הומולוגיה של רצף ודמיון תפקודי: [12] [13] [14] [15]

לאחרונה, הוצעה מערכת סיווג חלופית בשם GRAFS ( Glutamate , Rhodopsin , Adhesion , Frizzled / Taste2 , Secretin ) עבור GPCRs של בעלי חוליות. [9] הם תואמים למחלקות הקלאסיות C, A, B2, F ו-B. [16]

מחקר מוקדם המבוסס על רצף דנ"א זמין הציע שהגנום האנושי מקודד בערך 750 G קולטנים צמודים לחלבון, [17] כ-350 מהם מזהים הורמונים, גורמי גדילה וליגנדים אנדוגניים אחרים. לכ-150 מה-GPCRs שנמצאו בגנום האנושי יש תפקידים לא ידועים.

כמה שרתי אינטרנט [18] ושיטות חיזוי ביואינפורמטיקה [19] [20] שימשו לניבוי הסיווג של GPCR על פי רצף חומצות האמינו שלהם בלבד, באמצעות גישת הרכב חומצות אמינו פסאודו .

תפקידים פיזיולוגיים

GPCRs מעורבים במגוון רחב של תהליכים פיזיולוגיים. כמה דוגמאות לתפקידים הפיזיולוגיים שלהם כוללות:

  1. החוש החזותי: האופסינים משתמשים בתגובת פוטואיזומריזציה כדי לתרגם קרינה אלקטרומגנטית לאותות סלולריים. Rhodopsin , למשל, משתמש בהמרה של 11-cis- retinal ל- all-trans- retinal למטרה זו.
  2. חוש הטעם (טעם): GPCRs בתאי טעם מתווכים שחרור של גוסטדוקין בתגובה לחומרים בעלי טעם מר, אומאמי ומתוק.
  3. חוש הריח: קולטני אפיתל הריח קושרים חומרי ריח (קולטני ריח) ופרומונים (קולטנים vomeronasal)
  4. ויסות התנהגות ומצב רוח: קולטנים במוח היונקים קושרים מספר נוירוטרנסמיטורים שונים , כולל סרוטונין , דופמין , היסטמין , GABA וגלוטמט
  5. ויסות פעילות מערכת החיסון ודלקת : קולטני כימוקין קושרים ליגנדים המתווכים תקשורת בין-תאית בין תאי מערכת החיסון; קולטנים כגון קולטני היסטמין קושרים מתווכים דלקתיים ומעורבים סוגי תאי מטרה בתגובה הדלקתית . GPCRs מעורבים גם במודנון חיסוני, למשל ויסות אינדוקציה של אינטרלויקין [21] או דיכוי של תגובות חיסוניות הנגרמות על ידי TLR מתאי T. [22]
  6. העברת מערכת העצבים האוטונומית: מערכת העצבים הסימפתטית והפאראסימפתטית מוסדרת על ידי מסלולי GPCR, האחראים על שליטה בפונקציות אוטומטיות רבות של הגוף כגון לחץ דם, קצב לב ותהליכי עיכול
  7. חישת צפיפות תאים: תפקיד חדש של GPCR בוויסות חישת צפיפות תאים.
  8. אפנון הומאוסטזיס (למשל, מאזן מים). [23]
  9. מעורב בגדילה וגרורות של סוגים מסוימים של גידולים . [24]
  10. משמש במערכת האנדוקרינית להורמונים הנגזרים של פפטיד וחומצות אמינו הנקשרים ל-GCPRs על קרום התא של תא מטרה. זה מפעיל את cAMP, שבתורו מפעיל כמה קינאזות, מה שמאפשר תגובה תאית, כמו שעתוק.

מבנה הקולטן

GPCRs הם חלבוני ממברנה אינטגרליים בעלי שבעה תחומים רחבי ממברנה או סלילים טרנסממברניים . [25] [26] החלקים החוץ-תאיים של הרצפטור יכולים לעבור גליקוזילציה . לולאות חוץ-תאיות אלו מכילות גם שני שיירי ציסטאין שמורים מאוד היוצרים קשרים דיסולפידים כדי לייצב את מבנה הקולטן. כמה חלבוני סליל עם שבעה טרנסממברניים ( Channelrhodopsin ) הדומים ל-GPCRs עשויים להכיל תעלות יונים, בתוך החלבון שלהם.

בשנת 2000, מבנה הגביש הראשון של GPCR של יונקים, זה של רודופסין בקר ( 1F88 ), נפתר. [27] בשנת 2007, המבנה הראשון של GPCR אנושי נפתר [28] [1] [29] מבנה GPCR לקולטן β 2 -אדרנרגי אנושי זה התגלה כדומה מאוד לרודופסין בקר. נקבעו גם המבנים של GPCR פעילים או קשורים לאגוניסטים. [30] [31] [32] [33]מבנים אלה מצביעים על כך שקישור ליגנד בצד החוץ-תאי של קולטן מוביל לשינויים קונפורמטיביים בצד הציטופלזמי של הקולטן. השינוי הגדול ביותר הוא תנועה החוצה של החלק הציטופלזמי של הסליל הטרנסממברני החמישי והשישי (TM5 ו-TM6). המבנה של קולטן אדרנרגי בטא-2 משופעל במתחם עם G s אישר שה-Gα נקשר לחלל שנוצר על ידי תנועה זו. [34]

GPCRs מציגים מבנה דומה לכמה חלבונים אחרים עם שבעה תחומים טרנסממברניים , כגון רודופסין מיקרוביאליים וקולטני אדיפונקטין 1 ו-2 ( ADIPOR1 ו- ADIPOR2 ). עם זאת, הקולטנים והתעלות של 7TMH (7-transmembrane helices) אלה אינם קשורים לחלבוני G. בנוסף, ADIPOR1 ו-ADIPOR2 מכוונים הפוך ל-GPCRs בממברנה (כלומר, ל-GPCR יש בדרך כלל N-terminus חוץ-תאי , ציטופלזמי C-terminus , ואילו ADIPORs הם הפוכים). [35]

יחסי מבנה-פונקציה

סכימה דו מימדית של סט GPCR גנרי ברפסודה ליפידית. לחץ על התמונה לרזולוציה גבוהה יותר כדי לראות פרטים בנוגע למיקומים של מבנים חשובים.

מבחינת מבנה, GPCRs מאופיינים בקצה N חוץ תאי , ואחריו שבעה סלילי α טרנסממברנה (7-TM) (TM-1 עד TM-7) המחוברים בשלושה תאיים (IL-1 עד IL-3) ו שלוש לולאות חוץ-תאיות (EL-1 עד EL-3), ולבסוף C-terminus תוך תאי . ה-GPCR מסדר את עצמו למבנה שלישוני הדומה לחבית, כאשר שבעת הסלילים הטרנסממברניים יוצרים חלל בתוך קרום הפלזמה המשרת תחום קושר ליגנד המכוסה לרוב על ידי EL-2. עם זאת, ליגנדים עשויים להיקשר גם במקומות אחרים, כפי שקורה לליגנדים מגושמים יותר (למשל, חלבונים או פפטידים גדולים), שבמקום זאת מקיימים אינטראקציה עם הלולאות החוץ-תאיות, או, כפי שמודגם על ידי קולטני הגלוטמט המטבוטרופיים מסוג C (mGluRs), הזנב ה-N-טרמינלי. GPCRs Class C נבדלים על ידי הזנב הגדול שלהם N-terminal, המכיל גם תחום קושר ליגנד. עם קשירת גלוטמט ל-mGluR, הזנב N-terminal עובר שינוי קונפורמציה שמוביל לאינטראקציה שלו עם שאריות הלולאות החוץ-תאיות ותחומי ה-TM. ההשפעה הסופית של כל שלושת סוגי ההפעלה המושרה על ידי אגוניסט היא שינוי בכיוון היחסי של סלילי ה-TM (המשולה לתנועת פיתול) המוביל למשטח תוך-תאי רחב יותר ול"גילוי" של שאריות של הסלילים התוך-תאיים ושל תחומי ה-TM. לפונקציית המרת אותות (כלומר, צימוד G-protein).אגוניסטים ואנטגוניסטים הפוכים עשויים להיקשר גם למספר אתרים שונים, אך ההשפעה הסופית חייבת להיות מניעה של כיוון מחדש של סליל TM זה. [2]

המבנה של זנבות ה-N-ו-C-טרמינליים של GPCRs עשוי גם לשרת פונקציות חשובות מעבר לקשירת ליגנד. לדוגמה, ה-C-terminus של קולטני M 3 muscarinic מספיק, והתחום שש-חומצות אמינו polybasic (KKKRRK) ב-C-terminus נחוץ להרכבה מוקדמת שלו עם חלבוני G q . [36] בפרט, ה-C-terminus מכיל לעתים קרובות שיירי סרין (Ser) או threonine (Thr) שכאשר הם זרחנים , מגבירים את הזיקה של המשטח התוך תאי לקשירה של חלבוני פיגום הנקראים β - arrestins (β-arr). [37] ברגע שנקשר, β-מעצר את שניהם באופן סטרילמנוע צימוד G-protein ועשויים לגייס חלבונים אחרים, מה שמוביל ליצירת קומפלקסים איתותים המעורבים בהפעלת מסלול קינאז ( ERK ) או אנדוציטוזיס קולטן (הפנמה). מכיוון שהזרחון של שרידי Ser ו-Thr אלה מתרחש לעתים קרובות כתוצאה מהפעלת GPCR, ניתוק והפנמה של G-protein בתיווך β-arr של GPCRs הם מנגנונים חשובים של דה- סנסיטיזציה . [38] בנוסף, קיימים "מגה קומפלקסים" מופנמים המורכבים מ-GPCR בודד, β-arr (בקונפורמציה של הזנב), [39] [40] וחלבון G הטרוטרימרי ועשויים להסביר איתות חלבון מאנדוזומים. [41] [42]

נושא מבני אחרון נפוץ בקרב GPCRs הוא פלמיטוילציה של אתר אחד או יותר של הזנב המסוף C או הלולאות התוך תאיות. פלמיטוילציה היא שינוי קוולנטי של שאריות ציסטאין (Cys) באמצעות הוספת קבוצות אציל הידרופוביות , ויש לה השפעה של מיקוד הקולטן למיקרו - דומיינים עשירים בכולסטרול ובספינגוליפידים של קרום הפלזמה הנקראים lipid rafts . מכיוון שרבות ממולקולות המתמר והאפקטור במורד הזרם של GPCRs (כולל אלו המעורבות בנתיבי משוב שלילי ) מכוונות גם לרפסודות שומנים, יש לכך השפעה של הקלת איתות מהיר של קולטן.

GPCRs מגיבים לאותות חוץ-תאיים המתווכים על ידי מגוון עצום של אגוניסטים, החל מחלבונים לאמינים ביוגנים ועד לפרוטונים , אבל כולם מעבירים את האות הזה באמצעות מנגנון של צימוד G-protein. זה מתאפשר על ידי תחום גואנין - נוקלאוטיד חילופי גורם ( GEF ) הנוצר בעיקר על ידי שילוב של IL-2 ו-IL-3 יחד עם שיירים סמוכים של סלילי ה-TM הקשורים.

מנגנון

קריקטורה המתארת ​​את הרעיון הבסיסי של הפעלה קונפורמטיבית של GPCR. קישור ליגנד משבש נעילה יונית בין מוטיב E/DRY של TM-3 לשאריות חומציות של TM-6. כתוצאה מכך, ה-GPCR מתארגן מחדש כדי לאפשר הפעלה של חלבוני G-alpha. הפרספקטיבה הצידית היא מבט מלמעלה ומהצד של ה-GPCR כפי שהוא מוגדר בממברנת הפלזמה (ליפידי הממברנה הושמטו לשם הבהירות). הפרספקטיבה התוך תאית מראה את הנוף המביט למעלה אל קרום הפלזמה מתוך התא. [43]

הקולטן המקושר לחלבון G מופעל על ידי אות חיצוני בצורה של ליגנד או מתווך אותות אחר. זה יוצר שינוי קונפורמטיבי בקולטן, הגורם להפעלה של חלבון G. השפעה נוספת תלויה בסוג חלבון G. חלבוני G מושבתים לאחר מכן על ידי חלבונים משפעלי GTPase, הידועים בשם חלבוני RGS .

כריכת ליגנד

GPCRs כוללים קולטן אחד או יותר עבור הליגנדים הבאים: מתווכים אות תחושתיים (למשל, מולקולות מעוררות אור וריח) ; אדנוזין , בומבזין , ברדיקינין , אנדותלין , חומצה γ-aminobutyric ( GABA ), גורם גדילה של הפטוציטים ( HGF ), מלנוקורטינים , נוירופפטיד Y , פפטידים אופיואידים , אופסינים , סומטוסטטין , GH , טאצ'יקינינים , בני משפחת הפפטידים הווזו-אקטיביים של כלי הדם וה- vaso -active ; אמינים ביוגניים(למשל, דופמין , אפינפרין , נוראפינפרין , היסטמין , סרוטונין ומלטונין ) ; גלוטמט ( אפקט מטאבוטרופי ); גלוקגון ; אצטילכולין ( אפקט מוסקריני ); כימוקינים ; מתווכי שומנים של דלקת (למשל, פרוסטגלנדינים , פרוסטנואידים , גורם מפעיל טסיות ולויקוטריאנים ); הורמונים פפטידים (למשל, קלציטונין , C5aאנפילטוקסין , הורמון מגרה זקיקים [FSH], הורמון משחרר גונדוטרופין [GnRH], נוירוקינין , הורמון משחרר תירוטרופין [TRH], ואוקסיטוצין ); ואנדוקנבינואידים . _

GPCRs הפועלים כקולטנים לגירויים שטרם זוהו ידועים כקולטנים יתומים .

עם זאת, בסוגים אחרים של קולטנים שנחקרו, שבהם ליגנדים נקשרים חיצונית לממברנה, הליגנדים של GPCRs נקשרים בדרך כלל בתוך התחום הטרנסממברני. עם זאת, קולטנים המופעלים על ידי פרוטאז מופעלים על ידי ביקוע של חלק מהתחום החוץ-תאי שלהם. [44]

שינוי קונפורמטיבי

מבנה גבישי של קולטן אדרנרגי משופעל בטא-2 במתחם עם G s ( ערך PDB 3SN6 ). הקולטן בצבע אדום, ירוק Gα, ציאן Gβ וצהוב Gγ. קצה ה-C של Gα ממוקם בחלל שנוצר על ידי תנועה החוצה של החלקים הציטופלזמיים של TM5 ו-6.

ההעברה של האות דרך הממברנה על ידי הקולטן אינה מובנת לחלוטין. ידוע שבמצב לא פעיל, ה-GPCR קשור לקומפלקס חלבוני G הטרוטרימרי . קישור של אגוניסט ל-GPCR מביא לשינוי קונפורמטיבי בקולטן המועבר לתת-יחידת ה-G α הקשורה של חלבון ה-G ההטרוטרימרי באמצעות דינמיקה של תחום החלבון . תת-היחידה המופעלת של G α מחליפה GTP במקום GDP אשר בתורו מפעילה את הניתוק של תת-היחידה G α מהדימר G βγ ומהקולטן . ה-G α ו-G המנותקיםתת-יחידות βγ מקיימות אינטראקציה עם חלבונים תוך-תאיים אחרים כדי להמשיך את מפל העברת האותות בעוד שה-GPCR המשוחרר מסוגל להיקשר מחדש לחלבון G הטרוטרימרי אחר כדי ליצור קומפלקס חדש שמוכן להתחיל סבב נוסף של העברת אותות. [45]

מאמינים שמולקולת קולטן קיימת בשיווי משקל קונפורמטיבי בין מצבים ביו-פיזיקליים פעילים ובלתי פעילים. [46] הקישור של ליגנדים לקולטן עשוי לשנות את שיווי המשקל לכיוון מצבי הקולטן הפעילים. קיימים שלושה סוגים של ליגנדים: אגוניסטים הם ליגנדים המשנים את שיווי המשקל לטובת מצבים פעילים; אגוניסטים הפוכים הם ליגנדים המשנים את שיווי המשקל לטובת מצבים לא פעילים; ואנטגוניסטים ניטרליים הם ליגנדים שאינם משפיעים על שיווי המשקל. עדיין לא ידוע במה בדיוק נבדלים המצב הפעיל והלא פעיל זה מזה.

מחזור הפעלה/ביטול של חלבון G

קריקטורה המתארת ​​את מחזור ההפעלה/השבתה של חלבון G Heterotrimeric בהקשר של איתות GPCR

כאשר הקולטן אינו פעיל, תחום GEF עשוי להיות קשור לתת-יחידת α לא פעילה גם של חלבון G הטרוטרימרי . "חלבוני G" אלה הם טרימר של תת-יחידות α, β ו- γ (הידוע כ-Gα, Gβ ו-Gγ, בהתאמה) אשר הופך ללא פעיל כאשר הוא קשור באופן הפיך לגואנוזין דיפוספט (GDP) (או, לחילופין, ללא נוקלאוטיד גואנין) ) אך פעיל כאשר הוא קשור לגואנוזין טריפוספט (GTP). עם הפעלת הקולטן, תחום ה-GEF, בתורו, באופן אלוסטרימפעיל את חלבון ה-G על ידי הקלת החלפה של מולקולת GDP עבור GTP בתת-היחידה של חלבון ה-G. התא שומר על יחס של 10:1 של GTP:GDP ציטוזולי, כך שההחלפה ל-GTP מובטחת. בשלב זה, תת-היחידות של חלבון ה-G מתנתקות מהקולטן, כמו גם אחת מהשנייה, כדי להניב מונומר Gα-GTP ודימר Gβγ בעל אינטראקציה הדוקה , אשר כעת חופשיים לווסת את הפעילות של חלבונים תוך-תאיים אחרים. עם זאת, המידה שבה הם עשויים להתפזר מוגבלת עקב הפלמיטוילציה של Gα ונוכחות של חלק איזופרנואיד שנוספה קוולנטית ל-C-termini של Gγ.

מכיוון של-Gα יש גם יכולת הידרוליזה איטית של GTP→GDP , הצורה הלא פעילה של תת-היחידה (Gα-GDP) מתחדשת בסופו של דבר, ובכך מאפשרת חיבור מחדש עם דימר Gβγ ליצירת חלבון ה-G "הנח", שיכול שוב להיקשר אליו GPCR וממתינים להפעלה. קצב ההידרוליזה של GTP מואץ לעתים קרובות עקב פעולות של משפחה אחרת של חלבונים מווסתים אלוסטריים הנקראים Regulators of G-protein Signaling , או חלבוני RGS, שהם סוג של GTPase-Activating Protein , או GAP. למעשה, רבים מחלבוני האפקטור הראשוניים ( למשל, ציקלאזים אדנילאטים) שהופכים להפעלה/לא פעילה עם אינטראקציה עם Gα-GTP יש גם פעילות GAP. לפיכך, אפילו בשלב מוקדם זה בתהליך, לאיתות יזום GPCR יש יכולת להפסקה עצמית.

הצלבה

אינטראקציות מוצעות במורד הזרם בין איתות אינטגרין ו-GPCRs. אינטגרינים מוצגים מעלים Ca 2+ ומזרחנים FAK, אשר מחלישים את איתות GPCR.

הוכח שאותות GPCR במורד הזרם עשויים לקיים אינטראקציה עם אותות אינטגרין , כגון FAK . [47] איתות אינטגרין יזרחן FAK, אשר יכול לאחר מכן להפחית את פעילות GPCR G αs .

איתות

מנגנון קולטן צמוד חלבון G

אם קולטן במצב פעיל נתקל בחלבון G , הוא עשוי להפעיל אותו. כמה ראיות מצביעות על כך שרצפטורים וחלבוני G למעשה מקושרים מראש. [36] לדוגמה, קישור של חלבוני G לקולטנים משפיע על הזיקה של הקולטן לליגנדים. חלבוני G פעילים קשורים ל- GTP .

העברת אותות נוספת תלויה בסוג חלבון G. האנזים adenylate cyclase הוא דוגמה לחלבון תאי שניתן לווסת על ידי חלבון G, במקרה זה חלבון G s . פעילות אדנילט ציקלאז מופעלת כאשר היא נקשרת לתת-יחידה של חלבון G המופעל. הפעלה של adenylate cyclase מסתיימת כאשר חלבון G חוזר למצב GDP - bound.

אדנילט ציקלאזים (מתוכם ידועות 9 צורות הקשורות לממברנה ואחת צורות ציטוזוליות בבני אדם) עשויות להיות מופעלות או מעוכבות בדרכים אחרות (למשל, Ca2+/ Calmodulin binding), מה שיכול לשנות את הפעילות של אנזימים אלה באופן תוסף או סינרגטי. יחד עם חלבוני G.

מסלולי האיתות המופעלים באמצעות GPCR מוגבלים על ידי הרצף הראשוני והמבנה השלישוני של ה-GPCR עצמו, אך בסופו של דבר נקבעים על ידי הקונפורמציה המסוימת שמייצבת על ידי ליגנד מסוים , כמו גם הזמינות של מולקולות מתמר . נכון לעכשיו, GPCRs נחשבים למשתמשים בשני סוגים עיקריים של מתמרים: חלבוני G ו- β-arrestins . כי ל-β-arr יש זיקה גבוהה רק לזרחניםבצורת רוב ה-GPCRs (ראה למעלה או למטה), רוב האיתות תלוי בסופו של דבר בהפעלת חלבון G. עם זאת, האפשרות לאינטראקציה מאפשרת להתרחש איתות בלתי תלוי בחלבון G.

איתות תלוי חלבון G

ישנם שלושה מסלולי איתות עיקריים בתיווך חלבוני G, המתווכים על ידי ארבע תת-מחלקות של חלבוני G הנבדלים זה מזה על ידי הומולוגיה של רצף ( G αs , G αi /o , G αq/11 ו- G α12/13 ). כל תת מחלקה של חלבון G מורכבת ממספר חלבונים, שכל אחד מהם תוצר של גנים מרובים או וריאציות שחבור שעשויות להחדיר להם הבדלים שנעים בין עדינים למובחנים בכל הקשור לתכונות האיתות, אך באופן כללי הם נראים מקובצים באופן סביר לארבע מחלקות. בגלל תכונות מתמר האותות של שילובי βγ השונים האפשרייםלא נראה שהם שונים זה מזה באופן קיצוני, מחלקות אלו מוגדרות לפי האיזופורמה של תת-היחידה שלהם. [5] : 1163 

בעוד שרוב ה-GPCRs מסוגלים להפעיל יותר מתת-סוג אחד של Gα, הם גם מראים העדפה של תת-סוג אחד על פני אחר. כאשר תת-הסוג המופעל תלוי בליגנד שקשור ל-GPCR, זה נקרא סלקטיביות תפקודית (הידועה גם בשם סחר מכוון אגוניסט, או אגוניזם ספציפי לקונפורמציה). עם זאת, הקישור של כל אגוניסט מסוים עשוי גם ליזום הפעלה של חלבוני G שונים מרובים, מכיוון שהוא עשוי להיות מסוגל לייצב יותר מקונפורמציה אחת של תחום GEF של GPCR , אפילו במהלך אינטראקציה אחת. בנוסף, קונפורמציה שעדיף להפעיל איזופורמה אחת של Gα עשויה להפעיל אחר אם המועדף פחות זמין. יתר על כן, משובמסלולים עשויים לגרום לשינויים בקולטן (למשל, זרחון) שמשנים את העדפת חלבון G. ללא קשר לניואנסים השונים הללו, שותף הצימוד המועדף של ה-GPCR מוגדר בדרך כלל על פי חלבון ה-G המופעל בצורה ברורה ביותר על ידי הליגנד האנדוגני ברוב התנאים הפיזיולוגיים או הניסויים .

איתות Gα

  1. המשפיע של שני המסלולים G αs ו-G αi/o הוא האנזים adenylate cyclase המחזורי-אדנוזין מונופוספט (cAMP) המייצר את האנזים adenylate cyclase , או AC. בעוד שישנם עשרה תוצרי גן AC שונים ביונקים, שלכל אחד מהם הבדלים עדינים בהתפלגות או בתפקוד הרקמה , כולם מזרזים את ההמרה של ציטוזולי אדנוזין טריפוספט (ATP) ל-cAMP, וכולם מעוררים ישירות על ידי חלבוני G מקבוצת G αs . לעומת זאת, אינטראקציה עם תת-יחידות Gα מסוג G αi/o מעכבת AC ליצור cAMP. לפיכך, GPCR צמוד ל-G αsנוגד את הפעולות של GPCR המזוהה עם G αi/o , ולהיפך. לאחר מכן, רמת ה-CAMP הציטוסולית עשויה לקבוע את הפעילות של תעלות יונים שונות וכן חברים במשפחת ser/thr-specific protein kinase A (PKA). לפיכך cAMP נחשב לשליח שני ו-PKA כגורם משני .
  2. המשפיע של מסלול G αq/11 הוא פוספוליפאז C-β (PLCβ), אשר מזרז את הביקוע של פוספטידילינוזיטול 4,5-ביספוספט (PIP2) הקשור לממברנה לטריפוספט (IP3) של השליחים השניים אינוזיטול ( 1,4,5) ) ודיאצילגליצרול (DAG). IP3 פועל על קולטני IP3 המצויים בממברנה של הרשת האנדופלזמית (ER) כדי לעורר שחרור Ca 2+ מה-ER, בעוד DAG מתפזר לאורך קרום הפלזמה שם הוא עשוי להפעיל כל צורות מקומיות של ממברנה של ser/thr קינאז שני הנקרא חלבון קינאז C(PKC). מכיוון שאיזופורמים רבים של PKC מופעלים גם על ידי עלייה ב-Ca 2+ התוך תאי , שני המסלולים הללו יכולים גם להתכנס זה לזה כדי לאותת דרך אותו אפקטור משני. Ca 2+ תוך תאי מוגבר גם קושר ומפעיל חלבונים הנקראים קלמודולינים , אשר בתורם טוסוליים קטנים GTPase , Rho . ברגע שנקשר ל-GTP, Rho יכול להמשיך להפעיל חלבונים שונים האחראים על ויסות ציטושלד כמו Rho-kinase (ROCK). רוב ה-GPCRs שמתחברים ל-G α12/13 מתחברים גם לתת-מחלקות אחרות, לרוב G αq/11 .

איתות Gβγ

התיאורים לעיל מתעלמים מההשפעות של איתות Gβγ , שיכולות להיות גם חשובות, במיוחד במקרה של GPCRs מופעלים עם G αi /o . האפקטורים העיקריים של Gβγ הם תעלות יונים שונות, כגון תעלות K + (GIRKs) המוסדרות פנימה של חלבון G, תעלות מסוג P / Q ו- N- Ca 2+ , כמו גם איזופורמים של AC ו- N. PLC, יחד עם כמה איזופורמים של phosphoinositide-3-kinase (PI3K).

איתות בלתי תלוי בחלבון G

למרות שבאופן קלאסי חושבים שהם עובדים רק יחד, GPCRs עשויים לאותת באמצעות מנגנונים בלתי תלויים בחלבון G, וחלבוני G הטרוטרימריים עשויים לשחק תפקידים פונקציונליים ללא תלות ב-GPCR. GPCRs עשויים לאותת באופן עצמאי דרך חלבונים רבים שכבר הוזכרו עבור תפקידיהם באיתות תלוי חלבון G כגון β-arrs , GRKs ו- Srcs . איתות כזה הוכח כרלוונטי מבחינה פיזיולוגית, לדוגמה, איתות β-arrestin המתווך על ידי הקולטן לכימוקין CXCR3 היה הכרחי לכימוטקסיה מלאה של תאי T מופעלים. [48] ​​בנוסף, חלבוני פיגום נוספים המעורבים בלוקליזציה תת -תאית של GPCRs (למשל,חלבונים המכילים תחום PDZ ) עשויים לשמש גם כמתמרי אותות. לרוב האפקטור הוא חבר במשפחת MAPK .

דוגמאות

בסוף שנות ה-90, החלו להצטבר עדויות המצביעות על כך שחלק מה-GPCRs מסוגלים לאותת ללא חלבוני G. הוכח שהחלבון קינאז המופעל על ידי מיטוגן ERK2 , מתווך העברת אותות מפתח במורד הזרם של הפעלת הקולטן במסלולים רבים, הוכח כמופעל בתגובה להפעלת קולטן בתיווך cAMP בתבנית הרפש D. discoideum למרות היעדר חלבון ה-G המשויך. תת-יחידות α ו-β. [49]

בתאי יונקים, הוכח שהאדרנוצפטור β 2 שנחקר רבות מפעיל את מסלול ה-ERK2 לאחר ניתוק תיווך ארסטין של איתות בתיווך חלבון G. לכן, סביר להניח שכמה מנגנונים שהאמינו בעבר קשורים אך ורק לחוסר רגישות קולטן הם למעשה דוגמאות לקולטנים המחליפים את מסלול האיתות שלהם, במקום פשוט להיות מושבתים.

בתאי כליה, הוכח שהקולטן לברדיקינין B2 יוצר אינטראקציה ישירה עם חלבון טירוזין פוספטאז. נוכחות של רצף ITIM מזורחן עם טירוזין (מוטיב מעכב על בסיס אימונורצפטור טירוזין) בקולטן B2 נחוצה כדי לתווך אינטראקציה זו ולאחר מכן את ההשפעה האנטי-פרוליפרטיבית של ברדיקינין. [50]

איתות בלתי תלוי ב-GPCR על ידי חלבוני G הטרוטרימריים

למרות שזהו תחום מחקר לא בוגר יחסית, נראה שחלבוני G הטרוטרימריים עשויים לקחת חלק גם באיתות שאינו GPCR. ישנן עדויות לתפקידים כמתמרי אותות כמעט בכל שאר סוגי האיתות המתווך באמצעות קולטן, כולל אינטגרינים , קולטן טירוזין קינאז (RTKs), קולטני ציטוקינים ( JAK/STATs ), כמו גם אפנון של חלבונים "עזר" שונים אחרים, כגון GEFs , מעכבי פירוק גואנין-נוקלאוטידים (GDI) ופוספטאזות חלבון. יתכנו אפילו חלבונים ספציפיים ממחלקות אלו שתפקידם העיקרי הוא כחלק ממסלולים בלתי תלויים ב-GPCR, המכונים מפעילים של איתות חלבון G (AGS). הן הנוכחות בכל מקום של אינטראקציות אלה והן החשיבות של יחידות המשנה Gα לעומת Gβγ לתהליכים אלה עדיין לא ברורות.

פרטים על מסלולי cAMP ו-PIP2

השפעות הפעלה של cAMP על חלבון קינאז A
ההשפעה של Rs ו-Gs במסלול האות cAMP
ההשפעה של Ri ו-Gi במסלול האות cAMP

ישנם שני מסלולי העברת אותות עיקריים הכוללים את הקולטנים המקושרים לחלבון G : מסלול האות cAMP ומסלול האות phosphatidylinositol . [4]

מסלול אות cAMP

העברת אותות cAMP מכילה 5 דמויות עיקריות: קולטן הורמונים מעורר (Rs) או קולטן הורמון מעכב (Ri); חלבון G רגולטיבי ממריץ (Gs) או חלבון G רגולטיבי מעכב (Gi); אדניליל ציקלאז ; חלבון קינאז A (PKA); ו-cAMP פוספודיאסטראז .

קולטן הורמונים מעורר (Rs) הוא קולטן שיכול להיקשר עם מולקולות אות מעוררות, בעוד שקולטן הורמון מעכב (Ri) הוא קולטן שיכול להיקשר עם מולקולות אות מעכבות.

חלבון G רגולטיבי ממריץ הוא חלבון G המקושר לקולטן הורמונים מעורר (Rs), ותת-יחידת ה-α שלו עם ההפעלה יכולה לעורר את הפעילות של אנזים או מטבוליזם תוך תאי אחר. להיפך, חלבון G מווסת מעכב מקושר לקולטן הורמון מעכב, ותת-יחידת ה-α שלו עם ההפעלה יכולה לעכב את הפעילות של אנזים או מטבוליזם תוך תאי אחר.

Adenylyl cyclase הוא גליקופרוטאין בעל 12 טרנסממברנים המזרז את ההמרה של ATP ל-cAMP בעזרת cofactor Mg 2+ או Mn 2+ . ה-cAMP המיוצר הוא שליח שני במטבוליזם תאי והוא מפעיל אלוסטרי של חלבון קינאז A.

חלבון קינאז A הוא אנזים חשוב במטבוליזם התא בשל יכולתו לווסת את חילוף החומרים בתאים על ידי זרחון אנזימים מחויבים ספציפיים במסלול המטבולי. זה יכול גם לווסת ביטוי גנים ספציפי, הפרשה תאית וחדירות ממברנה. האנזים החלבון מכיל שתי תת-יחידות קטליטיות ושתי תת-יחידות מווסתות. כאשר אין cAMP, המתחם אינו פעיל. כאשר cAMP נקשר לתת-היחידות הרגולטוריות, הקונפורמציה שלהן משתנה, מה שגורם לניתוק של תת-היחידות הרגולטוריות, מה שמפעיל חלבון קינאז A ומאפשר השפעות ביולוגיות נוספות.

לאחר מכן ניתן לסיים את האותות הללו על ידי cAMP phosphodiesterase, שהוא אנזים המפרק את cAMP ל-5'-AMP ומשבית את חלבון קינאז A.

מסלול האות של פוספטידילינוזיטול

במסלול האות phosphatidylinositol , מולקולת האות החוץ-תאית נקשרת לקולטן G-protein (G q ) על פני התא ומפעילה את phospholipase C , הממוקם על ממברנת הפלזמה . הליפאז מבצע הידרוליזה של phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PIP2) לשני שליחים שניים: אינוזיטול 1,4,5-trisphosphate (IP3) ודיאקילגליצרול ( DAG). IP3 נקשר לקולטן IP3 בממברנה של הרשת האנדופלזמית החלקה והמיטוכונדריה כדי לפתוח תעלות Ca 2+ . DAG עוזר להפעיל חלבון קינאז C(PKC), אשר מזרחן חלבונים רבים אחרים, משנה את הפעילות הקטליטית שלהם, מה שמוביל לתגובות תאי.

ההשפעות של Ca 2+ הן גם יוצאות דופן: הוא משתף פעולה עם DAG בהפעלת PKC ויכול להפעיל את מסלול CaM kinase , שבו חלבון עם מווסת סידן קלמודולין (CaM) קושר Ca 2+ , עובר שינוי בקונפורמציה ומפעיל CaM kinase II, בעל יכולת ייחודית להגביר את זיקת הקישור שלו ל-CaM על ידי אוטו-פוספורילציה, מה שהופך את CaM ללא זמין להפעלה של אנזימים אחרים. לאחר מכן הקינאז מזרחן את אנזימי המטרה, ומווסת את פעילותם. שני מסלולי האות מחוברים זה לזה על ידי Ca 2+ -CaM, שהיא גם תת-יחידה רגולטורית של אדניליל ציקלאז ופוספודיאסטראז במסלול האות cAMP.

תקנת קולטן

GPCRs הופכים לחוסר רגישות כאשר הם נחשפים לליגנד שלהם במשך תקופה ארוכה. ישנן שתי צורות מוכרות של דה-סנסיטיזציה: 1) דה- סנסיטיזציה הומולוגית , שבה ה-GPCR המופעל מוורד ויסות; ו-2) דה- סנסיטיזציה הטרולוגית , שבה ה-GPCR המופעל גורם להורדת ויסות של GPCR אחר. תגובת המפתח של ירידה בוויסות זה היא זרחון של תחום הקולטן התוך תאי (או הציטופלזמי ) על ידי קינאזות חלבון .

זרחון על ידי קינאזות חלבון תלויות cAMP

קינאזות חלבון תלויות AMP מחזוריות ( פרוטאין קינאז A ) מופעלות על ידי שרשרת האותות שמגיעה מחלבון G (שהופעל על ידי הקולטן) באמצעות אדנילט ציקלאז ו- AMP מחזורי (cAMP). במנגנון משוב , הקינאזות המופעלות הללו מזרחות את הקולטן. ככל שהקולטן נשאר פעיל זמן רב יותר, יותר קינאזות מופעלות ויותר קולטנים מפוספסים. ב- β 2 -adrenoceptors , זרחון זה מביא למעבר של הצימוד ממחלקת G s של G-protein למחלקת G i . [51]זרחון בתיווך PKA תלוי-cAMP יכול לגרום לדה-סנסיטיזציה הטרוסית בקולטנים אחרים מאלו שהופעלו. [52]

זרחון על ידי GRKs

קינאזות הקולטן המצמדות לחלבון G ( GRK) הן קינאזות חלבון שמזרחות רק GPCR פעילים. [53] קינאזות קולטניות מצמודות לחלבון G (GRK) הם מאפננים מפתח של איתות קולטן מצמידים לחלבון G (GPCR). הם מהווים משפחה של שבעה קינאזות חלבון סרין-תרונין יונקות המזרחות קולטן הקשור לאגוניסטים. זרחון קולטן בתיווך GRKs יוזם במהירות פגיעה עמוקה באיתות קולטן וחוסר רגישות. הפעילות של GRKs ומיקוד תת-תאי מווסתת באופן הדוק על ידי אינטראקציה עם תחומי קולטן, תת-יחידות חלבון G, שומנים, חלבוני עיגון וחלבונים רגישים לסידן. [54]

לזרחון של הקולטן יכולות להיות שתי השלכות:

  1. טרנסלוקציה : הקולטן מובא, יחד עם החלק של הממברנה שבו הוא מוטבע, אל פנים התא, שם הוא עובר דה-פוספורילציה בתוך הסביבה החומצית שלפוחית ​​[55] ולאחר מכן מוחזר. מנגנון זה משמש לוויסות חשיפה ארוכת טווח, למשל, להורמון, על ידי מתן אפשרות לרגישות חוזרת בעקבות חוסר רגישות. לחלופין, הקולטן עשוי לעבור פירוק ליזוזומלי, או להישאר מופנם, כאשר הוא נחשב להשתתף בהתחלת אירועי איתות, אשר אופיים תלוי במיקום התת-תאי של השלפוחית ​​המופנמת. [52]
  2. קישור ארסטין : ניתן לקשר את הקולטן הפוספוריל למולקולות ארסטין שמונעות ממנו לקשור (ולהפעיל) חלבוני G, ולמעשה מכבה אותו לפרק זמן קצר. מנגנון זה משמש, למשל, עם רודופסין בתאי הרשתית כדי לפצות על חשיפה לאור בהיר. במקרים רבים, הקישור של ארסטין לקולטן הוא תנאי מוקדם לטרנסלוקציה. לדוגמה, בטא-ארסטין הקשור ל-β 2 -אדרנורצפטורים פועל כמתאם לקישור עם קלתרין, ועם תת-יחידת הבטא של AP2 (מולקולות מתאם קלתרין); לפיכך, הארסטין כאן פועל כפיגום המרכיב את הרכיבים הדרושים לאנדוציטוזיס בתיווך קלטרין של β 2 -adrenoreceptors.[56] [57]

מנגנונים של סיום אות GPCR

כפי שהוזכר לעיל, חלבוני G עשויים להפסיק את ההפעלה שלהם בשל יכולת ההידרוליזה GTP → GDP הפנימית שלהם . עם זאת, תגובה זו מתקדמת בקצב איטי (≈.02 פעמים/שנייה) ולכן, ייקח בערך 50 שניות עד שכל חלבון G בודד ייכבה אם גורמים אחרים לא נכנסו לתמונה. אכן, יש כ-30 איזופורמים של חלבוני RGS שכאשר הם קשורים ל-Gα דרך תחום ה-GAP שלהם , מאיצים את קצב ההידרוליזה ל-≈30 פעמים/שנייה. עלייה זו של פי 1500 בקצב מאפשרת לתא להגיב לאותות חיצוניים במהירות גבוהה, כמו גם ברזולוציה מרחבית עקב כמות מוגבלת של מסנג'ר שנישניתן ליצור ולמרחק מוגבל חלבון G יכול להתפזר תוך 0.03 שניות. לרוב, חלבוני ה-RGS מופקרים ביכולתם להפעיל חלבוני G, בעוד ש-RGS מעורב במסלול איתות נתון נראה יותר נקבע על ידי הרקמה וה-GPCR המעורבים מכל דבר אחר. בנוסף, לחלבוני RGS יש פונקציה נוספת של הגדלת קצב חילופי GTP-GDP ב-GPCRs, (כלומר, כמעין שיתוף-GEF) התורמים עוד יותר לרזולוציית הזמן של איתות GPCR.

בנוסף, ה-GPCR עלול להיות נטולי רגישות בעצמו. זה יכול להתרחש כ:

  1. תוצאה ישירה של כיבוש ליגנד , שבו השינוי בקונפורמציה מאפשר גיוס של GPCR-Regulating Kinases (GRKs), אשר ממשיכים לזרחן שרידי סרין / תרונין שונים של IL-3 והזנב המסוף C. עם זרחון GRK, הזיקה של ה-GPCR ל- β-arrestin (β-arrestin-1/2 ברוב הרקמות) מוגברת, בשלב זה β-arrestin עשוי להיקשר ולפעול הן לעכב באופן סטרי את הצימוד של חלבון G והן ליזום את התהליך של הפנמת קולטן באמצעות אנדוציטוזיס בתיווך קלטרין. מכיוון שרק הרצפטור הליגני עובר חוסר רגישות במנגנון זה, הוא נקרא דה- סנסיטיזציה הומולוגית
  2. הזיקה ל-β-arrestin עשויה להיות מוגברת בעיסוק בליגנד ובאופן בלתי תלוי ב-GRK באמצעות זרחון של אתרי ser/thr שונים (אך גם של IL-3 והזנב המסוף C) על ידי PKC ו-PKA. זרחונים אלה מספיקים לעתים קרובות כדי לפגוע בצימוד של חלבון G גם בעצמם. [58]
  3. PKC/PKA עשוי, במקום זאת, לזרחן GRKs, מה שיכול להוביל גם לזרחון GPCR ולקישור β-arrestin באופן בלתי תלוי בעיסוק. שני המנגנונים האחרונים מאפשרים דה-סנסיטיזציה של GPCR אחד עקב פעילותם של אחרים, או דה- סנסיטיזציה הטרולוגית . ל-GRKs עשויים להיות גם תחומי GAP ולכן עשויים לתרום לאי-אקטיבציה גם באמצעות מנגנונים שאינם קינאזים . שילוב של מנגנונים אלה עשוי להתרחש גם.

ברגע ש-β-arrestin נקשר ל-GPCR, הוא עובר שינוי קונפורמציה המאפשר לו לשמש כחלבון פיגום לקומפלקס מתאם המכונה AP-2 , אשר בתורו מגייס חלבון נוסף בשם clathrin . אם מספיק קולטנים באזור המקומי מגייסים קלתרין באופן זה, הם מתקבצים והקרום ניצנים פנימה כתוצאה מאינטראקציות בין מולקולות הקלתרין, בתהליך הנקרא אופסוניזציה . לאחר שהבור נלקח מממברנת הפלזמה עקב פעולותיהם של שני חלבונים אחרים הנקראים אמפיפיסין ודינמין , הוא כעת שלפוחית ​​אנדוציטית . בשלב זה, מולקולות המתאם והקלתרין התנתקו , והקולטן מועבר בחזרה לממברנת הפלזמה או מכוון לליזוזומים לצורך פירוק .

בכל שלב בתהליך זה, ה-β-arrestins עשויים לגייס חלבונים אחרים - כגון טירוזין קינאז שאינו קולטן (nRTK), c-SRC - שעשוי להפעיל את ERK1/2 , או חלבון קינאז מופעל מיטוגן אחר (MAPK) איתות באמצעות, למשל, זרחון של ה- GTPase הקטן , Ras , או לגייס ישירות את החלבונים של מפל ה-ERK (כלומר, Raf-1 , MEK , ERK-1/2) ובנקודה זו מתחיל איתות עקב קרבתם ל אחד את השני. מטרה נוספת של c-SRC הן מולקולות הדינמין המעורבות באנדוציטוזיס. דינאמים מתפלמריםסביב הצוואר של שלפוחית ​​נכנסת, והזרחון שלהם על ידי c-SRC מספק את האנרגיה הדרושה לשינוי הקונפורמטיבי המאפשר את ה"צביטה" הסופית מהממברנה.

ויסות סלולר GPCR

חוסר רגישות לקולטן מתווכת באמצעות שילוב של זרחון, קישור β-arr ואנדוציטוזיס כמתואר לעיל. הורדת ויסות מתרחשת כאשר קולטן אנדוציטוזי מוטבע באנדוזום שנסחר בו כדי להתמזג עם אברון הנקרא ליזוזום. מכיוון שהממברנות הליזוזומליות עשירות במשאבות פרוטונים, לפנים שלהן יש pH נמוך (≈4.8 לעומת ציטוזול pH≈7.2), שפועל לסיכוך ה-GPCRs. בנוסף, ליזוזומים מכילים אנזימים מתכלים רבים, כולל פרוטאזות, שיכולים לתפקד רק ב-pH נמוך כל כך, ולכן הקשרים הפפטידים המחברים את שאריות ה-GPCR יחד עלולים להתפצל. האם קולטן נתון מועבר לליזוזום, נעצר באנדוזומים או מועבר חזרה לממברנת הפלזמה תלוי במגוון גורמים, כולל סוג הקולטן וגודל האות. ויסות GPCR מתווך בנוסף על ידי גורמי שעתוק גנים. גורמים אלו יכולים להגביר או להקטין את שעתוק הגנים ובכך להגביר או להקטין את יצירתם של קולטנים חדשים (ויסות מעלה או מטה) הנוסעים לממברנת התא.

אוליגומריזציה של רצפטורים

אוליגומריזציה של קולטן צמוד חלבון G היא תופעה נפוצה. אחת הדוגמאות הנחקרות ביותר היא הקולטן המטאבוטרופי ל- GABA B. מה שנקרא קולטן מכונן זה נוצר על ידי הטרודימריזציה של תת-יחידות GABA B R1 ו- GABA B R2 . ביטוי של GABA B R1 ללא GABA B R2 במערכות הטרוגניות מוביל לשמירה של תת-היחידה ברטיקולום האנדופלזמי . ביטוי ה-GABA Bתת-יחידת R2 לבדה, בינתיים, מובילה לביטוי פני השטח של תת-היחידה, אם כי ללא פעילות תפקודית (כלומר, הקולטן אינו נקשר לאגוניסטים ואינו יכול ליזום תגובה בעקבות חשיפה לאגוניסטים). ביטוי של שתי יחידות המשנה ביחד מוביל לביטוי של קרום פלזמה של קולטן פונקציונלי. הוכח שקשירת GABA B R2 ל-GABA B R1 גורמת למיסוך של אות שימור [59] של קולטנים פונקציונליים. [60]

מקור וגיוון של משפחת העל

העברת אותות המתווכת על ידי משפחת העל של GPCRs מתוארכת למקור הרב-תאי. GPCR דמויי יונקים נמצאים בפטריות , וסווגו לפי מערכת הסיווג GRAFS המבוססת על טביעות אצבע של GPCR. [16] זיהוי של בני המשפחה העל על פני התחום האוקריוטי , והשוואה של המוטיבים הספציפיים למשפחה, הראו שלמשפחת העל של GPCRs יש מקור משותף. [61] מוטיבים אופייניים מצביעים על כך ששלוש מתוך חמש משפחות ה-GRAFS, Rhodopsin, Adhesion ו- Priszzled , התפתחו מה- Dictyostelium discoideumקולטני cAMP לפני הפיצול של Opisthokonts. מאוחר יותר, משפחת Secretin התפתחה ממשפחת קולטני Adhesion GPCR לפני פיצול הנמטודות . [16] נראה כי GPCR של חרקים נמצאים בקבוצה משלהם ו-Taste2 מזוהה כצאצא מרודופסין . [61] שימו לב שפיצול ה- Secretin / Adhesion מבוסס על פונקציה משוערת ולא על חתימה, שכן ה-Class B (7tm_2, Pfam PF00002 ) משמש לזיהוי שניהם במחקרים.

ראה גם

הפניות

  1. ^ a b Cherezov V, Rosenbaum DM, Hanson MA, Rasmussen SG, Thian FS, Kobilka TS, et al. (נובמבר 2007). "מבנה גבישי ברזולוציה גבוהה של קולטן אנושי מהונדס בטא2-אדרנרגי G-צמוד חלבון" . מדע . 318 (5854): 1258–65. Bibcode : 2007Sci...318.1258C . doi : 10.1126/science.1150577 . PMC  2583103 . PMID  17962520 .
  2. ^ a b c d e Trzaskowski B, Latek D, Yuan S, Ghoshdastider U, Debinski A, Filipek S (2012). "פעולה של מתגים מולקולריים ב-GPCRs - מחקרים תיאורטיים וניסיוניים" . כימיה רפואית נוכחית . 19 (8): 1090–109. doi : 10.2174/092986712799320556 . PMC 3343417 . PMID 22300046 .   CC0-icon-80x15.pngהטקסט הועתק ממקור זה, הזמין תחת ייחוס 2.5 Generic (CC BY 2.5) בארכיון ב-22 בפברואר 2011 ברישיון Wayback Machine .
  3. ^ King N, Hittinger CT, Carroll SB (יולי 2003). "האבולוציה של משפחות החלבונים לאיתות מפתח והדבקה של תאים קודמת למקורות בעלי חיים". מדע . 301 (5631): 361–3. Bibcode : 2003Sci...301..361K . doi : 10.1126/science.1083853 . PMID 12869759 . S2CID 9708224 .  
  4. ^ a b Gilman AG (1987). "חלבוני G: מתמרים של אותות שנוצרו על ידי קולטן". סקירה שנתית של ביוכימיה . 56 (1): 615–49. doi : 10.1146/annurev.bi.56.070187.003151 . PMID 3113327 . 
  5. ^ a b Wettschureck N, Offermanns S (אוקטובר 2005). "חלבוני G של יונקים ותפקודיהם הספציפיים לסוג התא". ביקורות פיזיולוגיות . 85 (4): 1159–204. doi : 10.1152/physrev.00003.2005 . PMID 16183910 . 
  6. ^ a b Hauser AS, Chavali S, Masuho I, Jahn LJ, Martemyanov KA, Gloriam DE, Babu MM (ינואר 2018). "פרמקוגנומיה של יעדי תרופות GPCR" . תא . 172 (1–2): 41–54.e19. doi : 10.1016/j.cell.2017.11.033 . PMC 5766829 . PMID 29249361 .  
  7. ^ האקדמיה המלכותית השוודית למדעים (10 באוקטובר 2012). "פרס נובל בכימיה 2012 רוברט ג'יי לפקוביץ, בריאן ק. קובילקה" . אוחזר ב-10 באוקטובר 2012 .
  8. ^ Lindsley CW (יוני 2013). "תרופות המרשם המובילות של 2012 בעולם: תרופות ביולוגיות שולטות, אבל תרופות מולקולות קטנות של מערכת העצבים המרכזית מחזיקים במקומות הראשונים" . ACS Chemical Neuroscience . 4 (6): 905–7. doi : 10.1021/cn400107y . PMC 3689196 . PMID 24024784 .  
  9. ^ a b c Bjarnadóttir TK, Gloriam DE, Hellstrand SH, Kristiansson H, Fredriksson R, Schiöth HB (ספטמבר 2006). "רפרטואר מקיף וניתוח פילוגנטי של הקולטנים הצמודים לחלבון G באדם ובעכבר" . גנומיקה . 88 (3): 263–73. doi : 10.1016/j.ygeno.2006.04.001 . PMID 16753280 . 
  10. ^ "מילת מפתח:"קולטן צמוד חלבון G [KW-0297]" ואורגניזם:"הומו סאפיינס (אנושי) [9606]" ב-UniProtKB" . www.uniprot.org . בארכיון מהמקור ב-15 בספטמבר 2020 . אוחזר ב-24 ביוני 2019 .
  11. ^ Joost P, Methner A (אוקטובר 2002). "ניתוח פילוגנטי של 277 קולטנים מצמידים לחלבון G אנושי ככלי לחיזוי של ליגנים קולטן יתומים" . ביולוגיה של הגנום . 3 (11): RESEARCH0063. doi : 10.1186/gb-2002-3-11-research0063 . PMC 133447 . PMID 12429062 .  
  12. ^ Attwood TK, Findlay JB (פברואר 1994). "טביעת אצבע של קולטנים צמודים לחלבון G". הנדסת חלבון . 7 (2): 195–203. doi : 10.1093/חלבון/7.2.195 . PMID 8170923 . 
  13. ^ Kolakowski LF (1994). "GCRDb: מסד נתונים של קולטנים מצמודים לחלבון G". קולטנים וערוצים . 2 (1): 1–7. PMID 8081729 . 
  14. ^ Foord SM, Bonner TI, Neubig RR, Rosser EM, Pin JP, Davenport AP, et al. (יוני 2005). "האיגוד הבינלאומי לפרמקולוגיה. XLVI. רשימת קולטנים מצמודים לחלבון G". סקירות פרמקולוגיות . 57 (2): 279–88. doi : 10.1124/pr.57.2.5 . PMID 15914470 . S2CID 34541683 .  
  15. ^ "אינטרפרו" . בארכיון מהמקור ב-21 בפברואר 2008 . אוחזר ב-10 בדצמבר 2007 .
  16. ^ a b c Krishnan A, Almén MS, Fredriksson R, Schiöth HB (2012). Xue C (עורך). "המקור של GPCRs: זיהוי של יונקים כמו Rhodopsin, Adhesion, Glutamate ו-GPCRs מקורזלים בפטריות" . PLOS ONE . 7 (1): e29817. Bibcode : 2012PLoSO...729817K . doi : 10.1371/journal.pone.0029817 . PMC 3251606 . PMID 22238661 .  
  17. ^ Vassilatis DK, Hohmann JG, Zeng H, Li F, Ranchalis JE, Mortrud MT, et al. (אפריל 2003). "רפרטואר הקולטנים הצמודים לחלבון G של אדם ועכבר" . הליכים של האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית של אמריקה . 100 (8): 4903–8. Bibcode : 2003PNAS..100.4903V . doi : 10.1073/pnas.0230374100 . PMC 153653 . PMID 12679517 .  
  18. ^ Xiao X, Wang P, Chou KC (יולי 2009). "GPCR-CA: גישת תמונת אוטומט סלולרית לחיזוי מחלקות פונקציונליות של קולטן צמוד חלבון G" . כתב עת לכימיה חישובית . 30 (9): 1414–23. doi : 10.1002/jcc.21163 . PMID 19037861 . S2CID 813484 . בארכיון מהמקור ב-9 באפריל 2017.  
  19. ^ Qiu JD, Huang JH, Liang RP, Lu XQ (יולי 2009). "ניבוי של כיתות קולטנים מצמודות לחלבון G המבוסס על הרעיון של הרכב חומצות אמינו פסאודו של צ'ו: גישה מהתמרת גלים בדיד". ביוכימיה אנליטית . 390 (1): 68–73. doi : 10.1016/j.ab.2009.04.009 . PMID 19364489 . 
  20. ^ Gu Q, Ding YS, Zhang TL (מאי 2010). "ניבוי של כיתות קולטנים מצמודות לחלבון G בהומולוגיה נמוכה באמצעות הרכב חומצות אמינו פסאודו של צ'ו עם דפוסי אנטרופיה והידרופוביות משוערים". אותיות חלבון ופפטידים . 17 (5): 559–67. doi : 10.2174/092986610791112693 . PMID 19594431 . 
  21. ^ Saroz Y, Kho DT, Glass M, Graham ES, Grimsey NL (דצמבר 2019). "קולטן קנבינואיד 2 (CB 2 ) מאותת באמצעות G-alpha-s ומעורר הפרשת ציטוקינים של IL-6 ו-IL-10 בלווקוציטים ראשוניים אנושיים" . ACS פרמקולוגיה ומדע תרגום . 2 (6): 414–428. doi : 10.1021/acsptsci.9b00049 . PMC 7088898 . PMID 32259074 .  
  22. ^ Sharma N, Akhade AS, Kadri A (אפריל 2013). "ספינגוזין-1-פוספט מדכא הפרשת CXCL8 המושרה על ידי TLR מתאי T אנושיים" . כתב עת לביולוגיה של לויקוציטים . 93 (4): 521–8. doi : 10.1189/jlb.0712328 . PMID 23345392 . S2CID 21897008 .  
  23. ^ Hazell GG, Hindmarch CC, Pope GR, Roper JA, Lightman SL, Murphy D, et al. (ינואר 2012). "קולטנים צמודים לחלבון G בגרעינים הפרה-חדריים והסופראופטיים של ההיפותלמוס - שערים סרפנטינים להומאוסטזיס נוירואנדוקריני" . גבולות בנוירואנדוקרינולוגיה . 33 (1): 45–66. doi : 10.1016/j.yfrne.2011.07.002 . PMC 3336209 . PMID 21802439 .  
  24. ^ Dorsam RT, Gutkind JS (פברואר 2007). "קולטנים צמודים לחלבון G וסרטן". ביקורות טבע. סרטן . 7 (2): 79–94. doi : 10.1038/nrc2069 . PMID 17251915 . S2CID 10996598 .  
  25. ^ Venkatakrishnan AJ, Deupi X, Lebon G, Tate CG, Schertler GF, Babu MM (פברואר 2013). "חתימות מולקולריות של קולטנים מצמידים לחלבון G". טבע . 494 (7436): 185–94. Bibcode : 2013Natur.494..185V . doi : 10.1038/nature11896 . PMID 23407534 . S2CID 4423750 .  
  26. ^ Hollenstein K, de Graaf C, Bortolato A, Wang MW, Marshall FH, Stevens RC (ינואר 2014). "תובנות לגבי המבנה של GPCRs Class B" . מגמות במדעי הפרמקולוגיה . 35 (1): 12–22. doi : 10.1016/j.tips.2013.11.001 . PMC 3931419 . PMID 24359917 .  
  27. ^ Palczewski K, Kumasaka T, Hori T, Behnke CA, Motoshima H, Fox BA, et al. (אוגוסט 2000). "מבנה גבישי של רודופסין: קולטן מצמד חלבון AG". מדע . 289 (5480): 739–45. Bibcode : 2000Sci...289..739P . CiteSeerX 10.1.1.1012.2275 . doi : 10.1126/science.289.5480.739 . PMID 10926528 .  
  28. ^ Rasmussen SG, Choi HJ, Rosenbaum DM, Kobilka TS, Thian FS, Edwards PC, et al. (נובמבר 2007). "מבנה גבישי של הקולטן המזוהה עם חלבון G בטא2 האדרנרגי האנושי". טבע . 450 (7168): 383–7. Bibcode : 2007Natur.450..383R . doi : 10.1038/nature06325 . PMID 17952055 . S2CID 4407117 .  
  29. ^ Rosenbaum DM, Cherezov V, Hanson MA, Rasmussen SG, Thian FS, Kobilka TS, et al. (נובמבר 2007). "הנדסת GPCR מניבה תובנות מבניות ברזולוציה גבוהה לגבי תפקוד קולטן בטא2-אדרנרגי". מדע . 318 (5854): 1266–73. Bibcode : 2007Sci...318.1266R . doi : 10.1126/science.1150609 . PMID 17962519 . S2CID 1559802 .  
  30. ^ Rasmussen SG, Choi HJ, Fung JJ, Pardon E, Casarosa P, Chae PS, et al. (ינואר 2011). "מבנה של מצב פעיל מיוצב ננו-גוף של האדרנוצפטור β(2)" . טבע . 469 (7329): 175–80. Bibcode : 2011Natur.469..175R . doi : 10.1038/nature09648 . PMC 3058308 . PMID 21228869 .  
  31. ^ Rosenbaum DM, Zhang C, Lyons JA, Holl R, Aragao D, Arlow DH, et al. (ינואר 2011). "מבנה ותפקוד של קומפלקס אגוניסט-β(2) אדרנוצפטורים בלתי הפיך" . טבע . 469 (7329): 236–40. Bibcode : 2011Natur.469..236R . doi : 10.1038/nature09665 . PMC 3074335 . PMID 21228876 .  
  32. ^ Warne T, Moukhametzianov R, Baker JG, Nehmé R, Edwards PC, Leslie AG, et al. (ינואר 2011). "הבסיס המבני לפעולה אגוניסטית ואגוניסטית חלקית על קולטן β(1) אדרנרגי" . טבע . 469 (7329): 241–4. Bibcode : 2011Natur.469..241W . doi : 10.1038/nature09746 . PMC 3023143 . PMID 21228877 .  
  33. ^ Xu F, Wu H, Katritch V, Han GW, Jacobson KA, Gao ZG, et al. (אפריל 2011). "מבנה של קולטן אדנוזין אנושי A2A הקשור לאגוניסטים" . מדע . 332 (6027): 322–7. Bibcode : 2011Sci...332..322X . doi : 10.1126/science.1202793 . PMC 3086811 . PMID 21393508 .  
  34. ^ Rasmussen SG, DeVree BT, Zou Y, Kruse AC, Chung KY, Kobilka TS, et al. (יולי 2011). "מבנה גבישי של קומפלקס חלבון הקולטן האדרנרגי β2-Gs" . טבע . 477 (7366): 549–55. Bibcode : 2011Natur.477..549R . doi : 10.1038/nature10361 . PMC 3184188 . PMID 21772288 .  
  35. ^ Yamauchi T, Kamon J, Ito Y, Tsuchida A, Yokomizo T, Kita S, et al. (יוני 2003). "שיבוט של קולטני אדיפונקטין המתווכים השפעות מטבוליות נגד סוכרת". טבע . 423 (6941): 762–9. Bibcode : 2003Natur.423..762Y . doi : 10.1038/nature01705 . PMID 12802337 . S2CID 52860797 .  
  36. ^ a b Qin K, Dong C, Wu G, Lambert NA (אוגוסט 2011). "הרכבה מוקדמת במצב לא פעיל של קולטנים מצמודים ל-G(q) והטרוטרימרים של G(q)" . ביולוגיה כימית של הטבע . 7 (10): 740–7. doi : 10.1038/nchembio.642 . PMC 3177959 . PMID 21873996 .  
  37. ^ Lohse MJ, Benovic JL, Codina J, Caron MG, Lefkowitz RJ (יוני 1990). "בטא-ארסטין: חלבון המווסת את תפקוד הקולטן בטא-אדרנרגי". מדע . 248 (4962): 1547–50. Bibcode : 1990Sci...248.1547L . doi : 10.1126/science.2163110 . PMID 2163110 . 
  38. ^ Luttrell LM, Lefkowitz RJ (פברואר 2002). "תפקידם של בטא-ארסטינים בסיום והתמרה של אותות קולטן מצמידים לחלבון G". כתב עת למדעי התא . 115 (Pt 3): 455–65. doi : 10.1242/jcs.115.3.455 . hdl : 10161/7805 . PMID 11861753 . 
  39. ^ Cahill TJ, Thomsen AR, Tarrasch JT, Plouffe B, Nguyen AH, Yang F, et al. (מרץ 2017). "קונפורמציות ברורות של קומפלקסים GPCR-β-arrestin מתווכים חוסר רגישות, איתות ואנדוציטוזיס" . הליכים של האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית של אמריקה . 114 (10): 2562–2567. doi : 10.1073/pnas.1701529114 . PMC 5347553 . PMID 28223524 .  
  40. ^ Kumari P, Srivastava A, Banerjee R, Ghosh E, Gupta P, Ranjan R, et al. (נובמבר 2016). "כשירות פונקציונלית של קומפלקס GPCR-β-arrestin מעורב חלקית" . תקשורת טבע . 7 : 13416. Bibcode : 2016NatCo...713416K . doi : 10.1038/ncomms13416 . PMC 5105198 . PMID 27827372 .  
  41. ^ Thomsen AR, Plouffe B, Cahill TJ, Shukla AK, Tarrasch JT, Dosey AM, et al. (אוגוסט 2016). "GPCR-G Protein-β-Arrestin Super-Complex מתווך איתות מתמשך של חלבון G" . תא . 166 (4): 907–919. doi : 10.1016/j.cell.2016.07.004 . PMC 5418658 . PMID 27499021 .  
  42. ^ Nguyen AH, Thomsen AR, Cahill TJ, Huang R, Huang LY, Marcink T, et al. (דצמבר 2019). "מבנה של מגה-קומפלקס GPCR-G חלבון-β-arrestin איתות אנדוזומלי" . טבע ביולוגיה מבנית ומולקולרית . 26 (12): 1123–1131. doi : 10.1038/s41594-019-0330-y . PMC 7108872 . PMID 31740855 .  
  43. ^ Millar RP, Newton CL (ינואר 2010). "השנה במחקר קולטנים מצמודים לחלבון G" . אנדוקרינולוגיה מולקולרית . 24 (1): 261–74. doi : 10.1210/me.2009-0473 . PMC 5428143 . PMID 20019124 .  
  44. ^ Brass LF (ספטמבר 2003). "הפעלת תרומבין וטסיות דם". חזה . 124 (3 Suppl): 18S–25S. doi : 10.1378/chest.124.3_suppl.18S . PMID 12970120 . S2CID 22279536 .  
  45. ^ Digby GJ, Lober RM, Sethi PR, Lambert NA (נובמבר 2006). "חלק מהטרוטרימרים של חלבון G מתנתקים פיזית בתאים חיים" . הליכים של האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית של אמריקה . 103 (47): 17789–94. Bibcode : 2006PNAS..10317789D . doi : 10.1073/pnas.0607116103 . PMC 1693825 . PMID 17095603 .  
  46. ^ Rubenstein LA, Lanzara RG (1998). "הפעלה של קולטנים מצמודים לחלבון G כרוכה באפנון ציסטאין של קישור אגוניסט" . Journal of Molecular Structure: Theochem . 430 : 57–71. doi : 10.1016/S0166-1280(98)90217-2 . בארכיון מהמקור ב-16 במאי 2011 . אוחזר ב-14 בינואר 2006 .
  47. ^ Teoh CM, Tam JK, Tran T (2012). "הצלבה של אינטגרין ו-GPCR ברגולציה של איתות התכווצות ASM באסתמה" . כתב עת לאלרגיה . 2012 : 341282. דוי : 10.1155/2012/341282 . PMC 3465959 . PMID 23056062 .  
  48. ^ Smith JS, Nicholson LT, Suwanpradid J, Glenn RA, Knape NM, Alagesan P, et al. (נובמבר 2018). "אגוניסטים מוטים של קולטן הכימוקין CXCR3 שולטים באופן דיפרנציאלי כימוטקסיס ודלקת" . איתות מדע . 11 (555): eaaq1075. doi : 10.1126/scisignal.aaq1075 . PMC 6329291 . PMID 30401786 .  
  49. ^ Kim JY, Haastert PV, Devreotes PN (אפריל 1996). "חושים חברתיים: מסלולי איתות של קולטן צמוד חלבון G ב-Dictyostelium discoideum" . כימיה וביולוגיה . 3 (4): 239–43. doi : 10.1016/S1074-5521(96)90103-9 . PMID 8807851 . 
  50. ^ Duchene J, Schanstra JP, Pecher C, Pizard A, Susini C, Esteve JP, et al. (אוקטובר 2002). "אינטראקציה חדשה של חלבון-חלבון בין קולטן צמוד לחלבון G והפוספטאז SHP-2 מעורבת בעיכוב המושרה על ידי ברדיקינין של שגשוג תאים" . כתב העת לכימיה ביולוגית . 277 (43): 40375–83. doi : 10.1074/jbc.M202744200 . PMID 12177051 . 
  51. ^ Chen-Izu Y, Xiao RP, Izu LT, Cheng H, Kuschel M, Spurgeon H, Lakatta EG (נובמבר 2000). "לוקליזציה תלוית G(i) של איתות קולטן בטא(2) אדרנרגי לערוצי Ca(2+) מסוג L" . יומן ביו-פיזיקלי . 79 (5): 2547–56. doi : 10.1016/S0006-3495(00)76495-2 . PMC 1301137 . PMID 11053129 .  
  52. ^ a b Tan CM, Brady AE, Nickols HH, Wang Q, Limbird LE (2004). "סחר בממברנה של קולטנים צמודים לחלבון G". סקירה שנתית של פרמקולוגיה וטוקסיקולוגיה . 44 (1): 559–609. doi : 10.1146/annurev.pharmtox.44.101802.121558 . PMID 14744258 . 
  53. ^ Santulli G, Trimarco B, Iaccarino G (מרץ 2013). "קולטן קינאז 2-מוצמד לחלבון G ויתר לחץ דם: תובנות מולקולריות ומנגנונים פתופיזיולוגיים". לחץ דם גבוה ומניעת קרדיווסקולרית . 20 (1): 5–12. doi : 10.1007/s40292-013-0001-8 . PMID 23532739 . S2CID 45674941 .  
  54. ^ Penela P, Ribas C, Mayor F (נובמבר 2003). "מנגנונים של ויסות של הביטוי והתפקוד של קינאזות קולטנים מצמודות לחלבון G". איתות סלולרי . 15 (11): 973–81. doi : 10.1016/S0898-6568(03)00099-8 . PMID 14499340 . 
  55. ^ Krueger KM, Daaka Y, Pitcher JA, Lefkowitz RJ (ינואר 1997). "התפקיד של סילוק ברגישות מחדש לקולטנים מצמודים לחלבון G. ויסות של דה-פוספורילציה של קולטן בטא2-אדרנרגי על ידי חומצה שלפוחית" . כתב העת לכימיה ביולוגית . 272 (1): 5–8. doi : 10.1074/jbc.272.1.5 . PMID 8995214 . 
  56. ^ Laporte SA, Oakley RH, Holt JA, Barak LS, Caron MG (יולי 2000). "האינטראקציה של בטא-ארסטין עם מתאם AP-2 נדרשת לקיבוץ של קולטן בטא 2 אדרנרגי לתוך בורות מצופים קלתרין" . כתב העת לכימיה ביולוגית . 275 (30): 23120–6. doi : 10.1074/jbc.M002581200 . PMID 10770944 . 
  57. ^ Laporte SA, Oakley RH, Zhang J, Holt JA, Ferguson SS, Caron MG, Barak LS (מרץ 1999). "קומפלקס הקולטן בטא2-אדרנרגי/ביתארסטין מגייס את מתאם הקלתרין AP-2 במהלך אנדוציטוזיס" . הליכים של האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית של אמריקה . 96 (7): 3712–7. Bibcode : 1999PNAS...96.3712L . doi : 10.1073/pnas.96.7.3712 . PMC 22359 . PMID 10097102 .  
  58. ^ טובין א.ב. (מרץ 2008). "זרחון של קולטן צמוד חלבון G: היכן, מתי ועל ידי מי" . כתב העת הבריטי לפרמקולוגיה . 153 תוספת 1: S167–76. doi : 10.1038/sj.bjp.0707662 . PMC 2268057 . PMID 18193069 .  
  59. ^ Margeta-Mitrovic M, Jan YN, Jan LY (יולי 2000). "מחסום סחר שולט בהטרודימריזציה של קולטן GABA(B)" . נוירון . 27 (1): 97–106. doi : 10.1016/S0896-6273(00)00012-X . PMID 10939334 . S2CID 15430860 .  
  60. ^ White JH, Wise A, Main MJ, Green A, Fraser NJ, Disney GH, et al. (דצמבר 1998). "נדרש הטרודימריזציה ליצירת קולטן GABA(B) פונקציונלי". טבע . 396 (6712): 679–82. Bibcode : 1998Natur.396..679W . doi : 10.1038/25354 . PMID 9872316 . S2CID 4406311 .  
  61. ^ a b Nordström KJ, Sällman Almén M, Edstam MM, Fredriksson R, Schiöth HB (ספטמבר 2011). "ניתוחים עצמאיים של HHsearch, Needleman - מבוססי וונש וניתוח מוטיבים חושפים את ההיררכיה הכוללת של רוב משפחות הקולטנים הצמודים לחלבוני G" . ביולוגיה מולקולרית ואבולוציה . 28 (9): 2471–80. doi : 10.1093/molbev/msr061 . PMID 21402729 . 

קריאה נוספת

קישורים חיצוניים