Регулятор сигнализации G-белка

Регуляторы сигнализации G-белка (RGS) представляют собой структурные домены белка или белки, содержащие эти домены, функция которых заключается в активации ГТФазной активности гетеротримерных α-субъединиц G-белка .

Белки RGS являются многофункциональными, ускоряющими ГТФазу белками, которые способствуют гидролизу ГТФ α-субъединицей гетеротримерных G-белков, тем самым инактивируя G-белок и быстро выключая сигнальные пути рецептора, сопряженного с G-белком . ^[2] После активации рецепторами белки G обменивают ГДФ на ГТФ, высвобождаются из рецептора и диссоциируют на свободную, активную связанную с ГТФ α-субъединицу и βγ-димер , оба из которых активируют последующие эффекторы. Ответ прекращается при гидролизе ГТФ α-субъединицей ( InterPro :  IPR001019 ), которая затем может повторно связывать βγ-димер ( InterPro :  IPR001632 InterPro :  IPR001770 ) и рецептор. Белки RGS заметно сокращают продолжительность жизни связанных с ГТФ α-субъединиц, стабилизируя переходное состояние G-белка. В то время как рецепторы стимулируют связывание ГТФ, белки RGS стимулируют гидролиз ГТФ.

Белки RGS сохранились в ходе эволюции. Первым был идентифицирован Sst2 («SuperSensiTivity to feromone ») у дрожжей ( Saccharomyces cerevisiae ). ^[3] Все белки RGS содержат RGS-box (или домен RGS), который необходим для активности. Некоторые небольшие белки RGS, такие как RGS1 и RGS4, представляют собой не более чем домен RGS, в то время как другие также содержат дополнительные домены, которые обеспечивают дополнительную функциональность. ^[4]

Домены RGS в рецепторных киназах, сопряженных с G-белком , способны связываться с α-субъединицами семейства Gq, но не ускоряют их гидролиз GTP. Вместо этого GRK, по-видимому, снижают сигнализацию Gq, изолируя активные α-субъединицы от эффекторов, таких как фосфолипаза C-β. ^[5]

Растения имеют белки RGS, но не имеют канонических рецепторов, сопряженных с G-белком . Таким образом, белки G и ускоряющие GTPase белки, по-видимому, эволюционировали до любого известного активатора G-белка.

Домены RGS можно обнаружить в одном и том же белке в сочетании с множеством других доменов, включая: DEP для мембранного нацеливания ( InterPro :  IPR000591 ), PDZ для связывания с GPCR ( InterPro :  IPR001478 ), PTB для связывания фосфотирозина ( InterPro :  IPR006020 ), RBD для связывания Ras ( InterPro :  IPR003116 ), GoLoco для активности ингибитора гуаниннуклеотида ( InterPro :  IPR003109 ), PX для связывания фосфоинозитида ( InterPro :  IPR001683 ), PXA, который связан с PX ( InterPro :  IPR003114 ), PH для связывания фосфатидилинозитола ( InterPro :  IPR001849 ) и GGL (подобный гамма-субъединице белка G) для связывания G Субъединицы бета-белка ( InterPro :  IPR001770) Белки RGS, содержащие домены GGL, могут взаимодействовать с субъединицами бета-белка G, образуя новые димеры, которые предотвращают связывание субъединицы гамма-белка G и ассоциацию субъединицы альфа-белка G, тем самым предотвращая образование гетеротримеров.

Примеры

Человеческие белки, содержащие этот домен, включают:

• АКСИH1 , АКСИH2
• ГРК1 , ГРК2 , ГРК3 , ГРК4 , ГРК5 , ГРК6 , ГРК7
• RGS1 , RGS2 , RGS3 , RGS4 , RGS5 , RGS6 , RGS7 , RGS8 , RGS9 , RGS10 , RGS11 , RGS12 , RGS13 , RGS14 , RGS16 , RGS17 , RGS18 , RGS19 , RGS20 , RGS21
• SNX13

Смотрите также

Регуляторы белков, связывающих ГТФ:

• ГЭФ
• ЗАЗОР

Ссылки

1. Coleman DE, Berghuis AM, Lee E, Linder ME, Gilman AG, Sprang SR (сентябрь 1994 г.). «Структуры активных конформаций Gi alpha 1 и механизм гидролиза GTP». Science . 265 (5177): 1405–12. doi :10.1126/science.8073283. PMID  8073283.
2. De Vries L, Farquhar MG, Zheng B, Fischer T, Elenko E (2000). «Регулятор сигнального семейства G-белков». Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol . 40 : 235–271. doi :10.1146/annurev.pharmtox.40.1.235. PMID  10836135.
3. Dohlman HG (2009). "Глава 1 RGS Белки". RGS белки в первые дни . Прогресс в молекулярной биологии и трансляционной науке. Том 86. С. 1–14. doi :10.1016/S1877-1173(09)86001-8. ISBN 9780123747594. PMID  20374711. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
4. Burchett SA (2000). «Регуляторы сигнализации G-белка: бестиарий модульных доменов связывания белков». J. Neurochem . 75 (4): 1335–1351. doi :10.1046/j.1471-4159.2000.0751335.x. PMID  10987813.
5. Тесмер В.М., Кавано Т., Шанкаранараянан А., Козаса Т., Тесмер Дж.Дж. (2005). «Снимок активированных G-белков на мембране: комплекс Galphaq-GRK2-Gbetagamma». Наука . 310 (5754): 1686–1690. дои : 10.1126/science.1118890. PMID  16339447. S2CID  11996453.

Дальнейшее чтение

• Tesmer, JJ; Berman, DM; Gilman, AG; Sprang, SR (1997). "Структура RGS4, связанного с AlF4--активированным G(i alpha1): стабилизация переходного состояния для гидролиза GTP". Cell . 89 (2): 251–61. doi : 10.1016/s0092-8674(00)80204-4 . PMID  9108480. S2CID  2628150.
• Hunt TW, Fields TA, Casey PJ, Peralta EG (сентябрь 1996 г.). "RGS10 — селективный активатор активности G alpha i GTPase". Nature . 383 (6596): 175–7. doi :10.1038/383175a0. PMID  8774883. S2CID  4318445.
• Watson N, Linder ME, Druey KM, Kehrl JH, Blumer KJ (сентябрь 1996 г.). "Члены семейства RGS: активирующие ГТФазу белки для гетеротримерных альфа-субъединиц G-белка". Nature . 383 (6596): 172–5. doi :10.1038/383172a0. PMID  8774882. S2CID  4318239.
• Berman DM, Wilkie TM, Gilman AG (август 1996 г.). «GAIP и RGS4 являются белками, активирующими ГТФазу для подсемейства альфа-субъединиц G-белка». Cell . 86 (3): 445–52. doi : 10.1016/S0092-8674(00)80117-8 . PMID  8756726. S2CID  12427406.
• Koelle MR, Horvitz HR (январь 1996 г.). «EGL-10 регулирует сигнализацию G-белка в нервной системе C. elegans и имеет общий консервативный домен со многими белками млекопитающих». Cell . 84 (1): 115–25. doi : 10.1016/s0092-8674(00)80998-8 . PMID  8548815. S2CID  7815240.
• De Vries L, Mousli M, Wurmser A, Farquhar MG (декабрь 1995 г.). «GAIP, белок, который специфически взаимодействует с тримерным G-белком G alpha i3, является членом семейства белков с высококонсервативным основным доменом». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 92 (25): 11916–20. doi : 10.1073/pnas.92.25.11916 . PMC  40514 . PMID  8524874.
• Dohlman H, Apaniesk D, Chen Y, Song J, Nusskern D (июль 1995 г.). "Ингибирование сигнализации G-белка доминирующими мутациями усиления функции в Sst2p, факторе десенсибилизации феромонов в Saccharomyces cerevisiae". Mol Cell Biol . 15 (7): 3635–43. doi :10.1128/MCB.15.7.3635. PMC  230601. PMID  7791771 .
• Siderovski DP, Hessel A, Chung S, Mak TW, Tyers M (февраль 1996 г.). «Новое семейство регуляторов рецепторов, сопряженных с G-белком?». Curr Biol . 6 (2): 211–2. doi : 10.1016/S0960-9822(02)00454-2 . PMID  8673468. S2CID  17214806.

Внешние ссылки

• [1] в ПРОСИТЕ