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G蛋白偶联受体(GPCR)激活引发多个信号分支,偏向性配体设计需比较受体与G蛋白及GRKs结合结构,GRK亚型差异影响受体信号偏倚。
Vsevolod V. Gurevich
范德比尔特大学药理学系,纳什维尔,田纳西州 27232
摘要
大多数G蛋白偶联受体(GPCRs)的激活会引发多条信号通路。其中一些信号通路可能具有治疗意义,而另一些则可能产生不良副作用。因此,寻找能够引导受体信号朝期望方向发展、远离不良方向的配体变得越来越受欢迎。目前该领域的研究重点在于G蛋白与arrestin之间的相互作用。Arrestin与GPCRs的结合在很大程度上取决于GRKs(G蛋白激酶)对受体的磷酸化作用。现有研究表明,要引导信号朝有利于或不利于arrestin介导的通路发展,分别需要增强或减弱受体招募GRKs以及被磷酸化的能力。由于GRKs在arrestin介导的信号通路中起关键作用,因此合理设计这类配体时应基于GPCRs与GRKs结合的结构,而不是与arrestin结合的结构。同一个GPCR可能与不同的GRK亚型发生相互作用,从而形成额外的信号偏向机制。
部分内容摘录
GPCR信号通路
G蛋白偶联受体(GPCRs)是所有动物体内最大的信号蛋白家族。人类体内存在约800种不同的GPCRs,其中包括300多种非嗅觉相关亚型1。GPCRs具有极高的多样性,它们可被光子、气味分子、激素、神经递质、脂肪酸、其他小分子、肽类、蛋白质、蛋白酶活性、细胞外钙离子以及细胞间相互作用等多种因素激活,从而调控几乎所有的生理功能2。
数据来源说明
本文综述未涉及任何在研究过程中生成或分析的数据集。
作者贡献
Vsevolod V. Gurevich:概念构思、初稿撰写、修订与编辑、数据可视化、项目管理及资金申请。
利益冲突声明
所有作者均与本文内容不存在实际或潜在的利益冲突。
脚注
a我们使用的是arrestin蛋白的官方命名。破折号后的数字表示克隆顺序:arrestin-1(历史名称为S-antigen,分子量为48 kDa的蛋白质,属于视觉型或杆状arrestin;在HUGO数据库中编号为SAG),arrestin-2(β-arrestin或β-arrestin1;在HUGO数据库中编号为ARRB1),arrestin-3(β-arrestin2或hTHY-ARRX;在HUGO数据库中编号为ARRB2),以及arrestin-4(锥状或X-arrestin;在HUGO数据库中编号为ARR3)。
作者贡献声明
Vsevolod V. Gurevich:负责初稿撰写、修订与编辑、项目管理和资金申请,以及概念构思。
致谢
本文研究得到了NEI RO1 EY011500项目及范德比尔特大学Cornelius Vanderbilt讲席的支持。