stringtranslate.com

Рецептор инозитолтрифосфата

Рецептор инозитолтрифосфата ( InsP3R ) представляет собой мембранный гликопротеиновый комплекс, действующий как канал Ca 2+, активируемый инозитолтрифосфатом (InsP3). InsP3R очень разнообразен среди организмов и необходим для контроля клеточных и физиологических процессов, включая деление клеток, пролиферацию клеток, апоптоз, оплодотворение, развитие, поведение, обучение и память. [2] Рецептор инозитолтрифосфата представляет собой доминирующий вторичный мессенджер, приводящий к высвобождению Ca 2+ из внутриклеточных мест хранения. Существуют веские доказательства, предполагающие, что InsP3R играет важную роль в преобразовании внешних стимулов во внутриклеточные сигналы Ca 2+ , характеризующиеся сложными паттернами относительно как пространства, так и времени, такими как волны и колебания Ca 2+ . [3]

Открытие

Рецептор InsP3 был впервые выделен из мозжечка крысы нейробиологами Сурачаем Супаттапоном и Соломоном Снайдером из Медицинской школы Университета Джонса Хопкинса. [4]

кДНК рецептора InsP3 была впервые клонирована в лаборатории Кацухико Микошибы. Первоначальное секвенирование было сообщено как неизвестный белок, обогащенный в мозжечке, называемый P400. [5] Большой размер этой открытой рамки считывания указал на молекулярную массу, схожую с белком, очищенным биохимическим путем, и вскоре после этого было подтверждено, что белок p400 на самом деле был рецептором инозитолтрифосфата. [6]

Распределение

Рецептор имеет широкое распределение в тканях, но особенно много его в мозжечке . Большинство InsP3Rs интегрированы в эндоплазматический ретикулум .

Структура

Несколько рентгеновских кристаллографических [7] [8] [9] и электронных криомикроскопических (крио-ЭМ) [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] структур IP 3 Rs от мыши, крысы и человека определили общую архитектуру канала. 1,2 МДа C4-симметричная сборка состоит из ER-встроенного трансмембранного домена (TMD) в 6-трансмембранной (6TM) катионной складке канала с обменом доменами, которая закрыта большим цитозольным доменом (CD). Таким образом, IP 3 Rs имеют значительную гомологию с гораздо более крупными и отдаленно связанными RyRs. [17] CD содержит все известные сайты связывания лиганда, включая сайт связывания IP 3 , два сайта связывания Ca 2+ , сайт связывания аденинового нуклеотида и пальчиковую складку C 2 H 2 Zn 2+ . С помощью крио-ЭМ был определен комплексный конформационный ландшафт, зависящий от Ca 2+ . [18]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Bosanac I, Yamazaki H, Matsu-Ura T, Michikawa T, Mikoshiba K, Ikura M (январь 2005 г.). «Кристаллическая структура супрессорного домена связывания лиганда рецептора инозитола 1,4,5-трифосфата типа 1». Molecular Cell . 17 (2): 193–203. doi : 10.1016/j.molcel.2004.11.047 . PMID  15664189.
  2. ^ Bosanac I, Alattia JR, Mal TK, Chan J, Talarico S, Tong FK и др. (декабрь 2002 г.). «Структура связывающего ядра рецептора инозитола 1,4,5-трифосфата в комплексе с его лигандом». Nature . 420 (6916): 696–700. Bibcode :2002Natur.420..696B. doi :10.1038/nature01268. PMID  12442173. S2CID  4422308.
  3. ^ Yoshida Y, Imai S (июнь 1997). «Структура и функция рецептора инозитола 1,4,5-трифосфата». Японский журнал фармакологии . 74 (2): 125–137. doi : 10.1254/jjp.74.125 . PMID  9243320.
  4. ^ Supattapone S, Worley PF, Baraban JM, Snyder SH (январь 1988). «Солюбилизация, очистка и характеристика рецептора инозитолтрифосфата». Журнал биологической химии . 263 (3): 1530–1534. doi : 10.1016/S0021-9258(19)57336-7 . PMID  2826483.
  5. ^ Furuichi T, Yoshikawa S, Mikoshiba K (июль 1989). "Нуклеотидная последовательность кДНК, кодирующей белок P400 в мозжечке мыши". Nucleic Acids Research . 17 (13): 5385–5386. doi :10.1093/nar/17.13.5385. PMC 318125. PMID  2762133 . 
  6. ^ Furuichi T, Yoshikawa S, Miyawaki A, Wada K, Maeda N, Mikoshiba K (ноябрь 1989). «Первичная структура и функциональная экспрессия инозитол-1,4,5-трифосфатсвязывающего белка P400». Nature . 342 (6245): 32–38. Bibcode :1989Natur.342...32F. doi :10.1038/342032a0. PMID  2554142. S2CID  1781700.
  7. ^ Bosanac I, Alattia JR, Mal TK, Chan J, Talarico S, Tong FK и др. (декабрь 2002 г.). «Структура связывающего ядра рецептора инозитола 1,4,5-трифосфата в комплексе с его лигандом». Nature . 420 (6916): 696–700. Bibcode :2002Natur.420..696B. doi :10.1038/nature01268. PMID  12442173. S2CID  4422308.
  8. ^ Lin CC, Baek K, Lu Z (сентябрь 2011 г.). «Apo и InsP₃-связанные кристаллические структуры лиганд-связывающего домена рецептора InsP₃». Nature Structural & Molecular Biology . 18 (10): 1172–1174. doi :10.1038/nsmb.2112. PMC 3242432 . PMID  21892169. 
  9. ^ Seo MD, Velamakanni S, Ishiyama N, Stathopulos PB, Rossi AM, Khan SA и др. (январь 2012 г.). «Структурная и функциональная консервация ключевых доменов в рецепторах InsP3 и рианодина». Nature . 483 (7387): 108–112. Bibcode :2012Natur.483..108S. doi :10.1038/nature10751. PMC 3378505 . PMID  22286060. 
  10. ^ Fan G, Baker ML, Wang Z, Baker MR, Sinyagovskiy PA, Chiu W и др. (Ноябрь 2015 г.). «Gating machinery of InsP3R channels reveal by electronic cryomicroscopy». Nature . 527 (7578): 336–341. Bibcode :2015Natur.527..336F. doi :10.1038/nature15249. PMC 4804758 . PMID  26458101. 
  11. ^ Paknejad N, Hite RK (август 2018 г.). «Структурная основа регуляции рецепторов инозитолтрифосфата Ca2+ и IP3». Nature Structural & Molecular Biology . 25 (8): 660–668. doi :10.1038/s41594-018-0089-6. PMC 6082148 . PMID  30013099. 
  12. ^ Fan G, Baker MR, Wang Z, Seryshev AB, Ludtke SJ, Baker ML, Serysheva II (декабрь 2018 г.). «Cryo-EM reveals ligandinduced allostery Below InsP3R channel gating». Cell Research . 28 (12): 1158–1170. doi :10.1038/s41422-018-0108-5. PMC 6274648 . PMID  30470765. 
  13. ^ Azumaya CM, Linton EA, Risener CJ, Nakagawa T, Karakas E (февраль 2020 г.). «Структура человеческого рецептора инозитолтрифосфата 3-го типа, полученная методом крио-ЭМ, выявляет наличие самосвязывающегося пептида, действующего как антагонист». Журнал биологической химии . 295 (6): 1743–1753. doi : 10.1074/jbc.RA119.011570 . PMC 7008357. PMID  31915246 . 
  14. ^ Baker MR, Fan G, Seryshev AB, Agosto MA, Baker ML, Serysheva II (май 2021 г.). «Крио-ЭМ-структура канала IP3R типа 1 в липидном бислое». Communications Biology . 4 (1): 625. doi :10.1038/s42003-021-02156-4. PMC 8149723 . PMID  34035440. 
  15. ^ Schmitz EA, Takahashi H, Karakas E (март 2022 г.). «Структурная основа активации и гейтинга рецепторов IP3». Nature Communications . 13 (1): 1408. Bibcode :2022NatCo..13.1408S. doi :10.1038/s41467-022-29073-2. PMC 8930994 . PMID  35301323. 
  16. ^ Fan G, Baker MR, Terry LE, Arige V, Chen M, Seryshev AB и др. (Ноябрь 2022 г.). «Конформационные движения и связывание лигандов, лежащие в основе гейтинга и регуляции в канале IP3R». Nature Communications . 13 (1): 6942. Bibcode :2022NatCo..13.6942F. doi :10.1038/s41467-022-34574-1. PMC 9663519 . PMID  36376291. 
  17. ^ Woll KA, Van Petegem F (январь 2022 г.). «Каналы высвобождения кальция: структура и функция рецепторов IP3 и рецепторов рианодина». Physiological Reviews . 102 (1): 209–268. doi : 10.1152/physrev.00033.2020 . PMID  34280054. S2CID  236141016.
  18. ^ Пакнежад, Навид; Сапуру, Винай; Хайт, Ричард К. (2023-10-28). «Структурное титрование выявляет зависимый от Ca2+ конформационный ландшафт рецептора IP3». Nature Communications . 14 (1): 6897. doi :10.1038/s41467-023-42707-3. ISSN  2041-1723. PMC 10613215 . PMID  37898605. 

Внешние ссылки