|
||
---|---|---|
OLIGOMERIZATION OF G-PROTEIN-COUPLED TRANSMITTER RECEPTORSMichel Bouvier Nature Reviews Neuroscience 2, 274-286 (2001) | ||
Существует несколько комплексов G-protein-coupled receptors в живых клетках, их димеризация является важной для различных аспектов биогенеза и функции рецепторов. Т.к. G-protein-coupled рецепторы являются основными фармакологическими мишенями, то существование димеров имеет важное значение для скринирования новых лекарств.
(Рис.1.) | Role of homo- and heterodimerization in the transport of G-protein-coupled receptors. (Рис.2.) | Molecular determinants of G-protein-coupled-receptor dimerization. (Рис.3.) | Alternative three-dimensional models showing dimers of G-protein-coupled receptors. Подробная статья о GPCR на англ. находится |
G-protein-coupled receptors (GPCRs) были выявлены как мономерные мембраные белки, которые аллестерически взаимодействуют с гетеротримерными G белками после связывания лиганда. Однако, вскоре были получены доказательства, что GPCRs существуют как олигомерные комплексы.
Наблюдание, что мутантные рецепторы м. оказывать доминантно-негативные эффекты на рецепторы дикого типа и что функция рецепторов м.б. восстановлена с помощью ко-экспрессирующихся рецепторов, мутантных по др. доменам, указывает на то, что GPCRs м. функционировать как димер. Ко-иммунопреципитация по-разному меченных рецепторов предоставила первые прямые доказательства этого; однако, GPCRs очень гидрофобны и м. давать артефактные агрегаты, напоминающие димеры. Биофизические подходы, такие как bioluminescence или fluorescence energy transfer (BRET или FRET) подтверждают, что GPCRs существуют в качестве димеров в живых клетках.
Metabotropic GABAB рецептор иллюстрирует важную роль GPCR димеризации. Экспрессия функционального GABAB рецептора на поверхности клетки целиком зависит от гетеродимеризации между GABABR1 и GABABR2 изоформой. Если они ко-экспрессируются, то сформированный гетеродимер переносится на клеточную поверхность как функциональный рецептор, указывая, что димеризация м. играть роль как в chaperoning, так и signalling. Дополнительные доказательства роли димеризации в передаче сигналов следуют из наблюдения, что предупреждение образования димера устраняет передачу 2-βadrenergic рецепторного сигнала.
Гетеродимеры м. формироваться и между другими субтипами рецепторов; напр., between - и/или &;-opioid рецепторами, или между рецепторами для разных трансмиттеров; напр., между dopamine и somatostatin, angiotensin и bradykinin, и opioid и adrenergic рецепторами. Гетеродимеризация часто придает разные фармакологические и/или функциональные свойства индивидуальным рецепторам, внося разнообразие, которое не anticipated. Гетеродимеризация м. также быть одним из механизмов, лежащих в основе передачи cross-talk сигналов между рецепторными системами.
Гетеродимеризация между GPCRs и не-GPCR белками также важна. Для calcitonin-receptor-like-receptor, стабильная ассоциация с receptor-activity-modifying-proteins (RAMPs) необходима для попадания на клеточную поверхность и детерминирует их фармакологические свойства. Прямое взаимодействие между dopamine рецептором и ionotropic GABAA рецептором ведет к реципрокной регуляции обоих рецепторов. Гетеротипические олигомерные ансамбли м.б. правилом скорее, чем исключением GPCR-обусловленно передаче сигналов.
Довольно мало известно о динамике и регуляции формирования димеров GPCR. Неясно пока, способствуют ли лиганды сборке и разборке димеров и м. ли они связываться с уже сформированными димерами и менять их конформацию.
GPCRs м. использовать для димеризации разные стороны. Напр., гидрофобная упаковка трансмембрнных доменов monoamine рецепторов, таких как 2-adrenergic и dopamine рецепторы. Сoiled-coil взаимодействие между С-терминальными доменами вызывает гетеродимеризацию GABABR1 и R2, тогда как димеры между calcium-sensing и metabotropic glutamate рецепторами стабилизируются с помощью дисульфидных мостиков внутри их N-терминальной части. Остается определить, отражают ли эти различия существование множественных сайтов взаимодействия для всех GPCR димеров, или существуют разные стратегии при использовании разных классов рецепторов. ORIGINAL RESEARCH PAPER
Davare, M. A. et al. A 2 adrenergic receptor signaling complex assembled with the Ca2+ channel Cav1.2. Science 293, 98-101 (2001) | Article | PubMed |
| |