综述:RGS蛋白家族的翻译后修饰:细胞信号转导与疾病中的关键开关

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Pharmacological Research 9.1

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  这篇综述系统总结了G蛋白信号调节因子(RGS)蛋白家族通过磷酸化、棕榈酰化、泛素化等翻译后修饰(PTM)动态调控G蛋白偶联受体(GPCR)信号通路的分子机制,揭示了其在心血管疾病、肿瘤、神经退行性疾病等病理过程中的关键作用,为靶向PTM的精准治疗策略提供了新视角。

  

RGS蛋白家族的翻译后修饰:细胞信号网络的精密调控者

1. 引言
G蛋白信号调节因子(RGS)蛋白家族是GPCR信号通路的关键负调控因子,通过其GTP酶激活蛋白(GAP)活性加速Gα亚基的GTP水解,终止G蛋白信号。近年研究发现,RGS蛋白的磷酸化、棕榈酰化、泛素化等PTM可动态调节其亚细胞定位、GAP活性和稳定性,形成复杂的信号调控网络。

2. 磷酸化修饰:RGS功能的动态开关
2.1 GAP活性的双向调节

  • PKG介导的RGS2 Ser46/64
    磷酸化增强其对Gαq
    的抑制作用,促进血管平滑肌舒张
  • PKA磷酸化RGS4 Ser52
    可抑制心肌纤维化,而PKC磷酸化RGS7 Ser434
    通过14-3-3蛋白结合抑制GAP活性
    2.2 生理病理关联
    在血小板中,RGS18 Ser49
    与Ser216
    磷酸化的平衡调控血栓形成;RGS4磷酸化异常与精神分裂症药物反应相关。

3. 棕榈酰化:膜定位与活性的锚定

  • DHHC3/7催化RGS4 N端Cys2/12
    棕榈酰化,促进其内体定位和自噬调控
  • RGS16棕榈酰化靶向脂筏微区,特异性调控5-HT1A
    受体信号

4. 泛素-蛋白酶体通路:RGS的代谢平衡

  • CUL4B-DDB1-FBXO44复合物介导RGS2降解,与高血压发病相关
  • 多囊蛋白通过结合RGS7 C端抑制其泛素化,提示多囊肾病的潜在治疗靶点

5. 临床转化挑战与前景
当前靶向PTM的策略面临修饰位点组织特异性(如RGS4在心肌与神经元中的差异磷酸化)、酶促反应广谱性(如PKA/PKC底物混杂)等技术瓶颈。新型PROTAC分子胶等技术的应用,或可突破传统小分子抑制剂的选择性限制。

6. 未来方向
探索氧化应激介导的酪氨酸硝化等新型PTM、开发高灵敏度修饰检测技术、构建组织特异性PTM图谱,将是揭示RGS调控网络多维性的关键。

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