stringtranslate.com

Инозитолтрифосфатный рецептор

Инозитолтрифосфатный рецептор ( InsP3R ) представляет собой мембранный гликопротеиновый комплекс, действующий как Са2 + -канал , 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] Инозитолтрифосфатный рецептор представляет собой доминантный вторичный мессенджер, ведущий к высвобождению Ca 2+ из внутриклеточных хранилищ. Имеются убедительные доказательства того, что InsP3R играет важную роль в преобразовании внешних стимулов во внутриклеточные сигналы Ca 2+ , характеризующиеся сложными паттернами как в пространстве, так и во времени, такими как волны и колебания Ca 2+ . [3]

Открытие

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

кДНК рецептора InsP3 была впервые клонирована в лаборатории Кацухико Микошибы. Сообщалось, что при первоначальном секвенировании в мозжечке был обнаружен неизвестный белок под названием P400. [5] Большой размер этой открытой рамки считывания указывал на молекулярную массу, аналогичную биохимически очищенному белку, и вскоре после этого было подтверждено, что белок p400 на самом деле является рецептором инозитолтрифосфата. [6]

Распределение

Рецептор имеет широкое распространение в тканях, но особенно распространен в мозжечке . Большинство InsP3R интегрированы в эндоплазматический ретикулум .

Состав

Несколько рентгеновских кристаллографических [7] [8] [9] и электронных криомикроскопических (крио-ЭМ) [10] [11] [12] [13] [ 14] [ 15] [ 16] структур IP 3 Rs мыши. , крыса и человек определили общую архитектуру канала. C4-симметричная сборка 1,2 МДа состоит из трансмембранного домена (TMD), встроенного в ER, в складку катионного канала 6 трансмембранного (6TM) с замененным доменом, которая увенчана большим цитозольным доменом (CD). Таким образом, IP3R имеют значительную гомологию с гораздо более крупными и отдаленно родственными RyR. [17] CD содержит все известные сайты связывания лигандов, включая сайт связывания IP 3 , два сайта связывания Ca 2+ , сайт связывания аденинового нуклеотида и пальцевую складку C 2 H 2 Zn 2+ . Комплексный Ca 2+ -зависимый конформационный ландшафт был определен с помощью крио-ЭМ. [18]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Босанак I, Ямадзаки Х, Мацу-Ура Т, Митикава Т, Микошиба К, Икура М (январь 2005 г.). «Кристаллическая структура домена-супрессора связывания лиганда инозитол-1,4,5-трифосфатного рецептора 1 типа». Молекулярная клетка . 17 (2): 193–203. doi : 10.1016/j.molcel.2004.11.047 . ПМИД  15664189.
  2. ^ Босанак I, Алаттиа Дж.Р., Мал Т.К., Чан Дж., Таларико С., Тонг Ф.К. и др. (декабрь 2002 г.). «Структура ядра, связывающего инозитол-1,4,5-трифосфатный рецептор, в комплексе с его лигандом». Природа . 420 (6916): 696–700. Бибкод : 2002Natur.420..696B. дои : 10.1038/nature01268. PMID  12442173. S2CID  4422308.
  3. ^ Ёсида Ю, Имаи С (июнь 1997 г.). «Структура и функция инозитол-1,4,5-трифосфатного рецептора». Японский журнал фармакологии . 74 (2): 125–137. дои : 10.1254/jjp.74.125 . ПМИД  9243320.
  4. ^ Супаттапоне С., Уорли П.Ф., Барабан Дж.М., Снайдер Ш. (январь 1988 г.). «Солюбилизация, очистка и характеристика рецептора инозитолтрифосфата». Журнал биологической химии . 263 (3): 1530–1534. дои : 10.1016/S0021-9258(19)57336-7 . ПМИД  2826483.
  5. ^ Фуруичи Т., Ёсикава С., Микосиба К. (июль 1989 г.). «Нуклеотидная последовательность кДНК, кодирующая белок P400 в мозжечке мыши». Исследования нуклеиновых кислот . 17 (13): 5385–5386. дои : 10.1093/нар/17.13.5385. ПМК 318125 . ПМИД  2762133. 
  6. ^ Фуруичи Т., Ёсикава С., Мияваки А., Вада К., Маэда Н., Микосиба К. (ноябрь 1989 г.). «Первичная структура и функциональная экспрессия инозитол-1,4,5-трифосфатсвязывающего белка P400». Природа . 342 (6245): 32–38. Бибкод : 1989Natur.342...32F. дои : 10.1038/342032a0. PMID  2554142. S2CID  1781700.
  7. ^ Босанак I, Алаттиа Дж.Р., Мал Т.К., Чан Дж., Таларико С., Тонг Ф.К. и др. (декабрь 2002 г.). «Структура ядра, связывающего инозитол-1,4,5-трифосфатный рецептор, в комплексе с его лигандом». Природа . 420 (6916): 696–700. Бибкод : 2002Natur.420..696B. дои : 10.1038/nature01268. PMID  12442173. S2CID  4422308.
  8. ^ Лин CC, Пэк К., Лу З. (сентябрь 2011 г.). «Апо и InsP₃-связанные кристаллические структуры лигандсвязывающего домена рецептора InsP₃». Структурная и молекулярная биология природы . 18 (10): 1172–1174. дои : 10.1038/nsmb.2112. ПМЦ 3242432 . ПМИД  21892169. 
  9. ^ Сео М.Д., Веламаканни С., Исияма Н., Статопулос П.Б., Росси А.М., Хан С.А. и др. (январь 2012 г.). «Структурная и функциональная консервативность ключевых доменов InsP3 и рианодиновых рецепторов». Природа . 483 (7387): 108–112. Бибкод : 2012Natur.483..108S. дои : 10.1038/nature10751. ПМЦ 3378505 . ПМИД  22286060. 
  10. ^ Фан Дж., Бейкер М.Л., Ван З., Бейкер М.Р., Синяговский П.А., Чиу В. и др. (ноябрь 2015 г.). «Створчатый механизм каналов InsP3R, выявленный с помощью электронной криомикроскопии». Природа . 527 (7578): 336–341. Бибкод : 2015Natur.527..336F. дои : 10.1038/nature15249. ПМЦ 4804758 . ПМИД  26458101. 
  11. ^ Пакнежад Н., Hite RK (август 2018 г.). «Структурные основы регуляции инозитолтрифосфатных рецепторов с помощью Ca2+ и IP3». Структурная и молекулярная биология природы . 25 (8): 660–668. дои : 10.1038/s41594-018-0089-6. ПМК 6082148 . ПМИД  30013099. 
  12. ^ Фан Г, Бейкер М.Р., Ван З., Серышев А.Б., Лудтке С.Дж., Бейкер М.Л., Серышева II (декабрь 2018 г.). «Крио-ЭМ выявляет индуцированную лигандами аллостерию, лежащую в основе открытия каналов InsP3R». Клеточные исследования . 28 (12): 1158–1170. дои : 10.1038/s41422-018-0108-5. ПМК 6274648 . ПМИД  30470765. 
  13. ^ Адзумая СМ, Линтон Э.А., Ризенер С.Дж., Накагава Т., Каракас Э. (февраль 2020 г.). «Крио-ЭМ-структура человеческого инозитолтрифосфатного рецептора 3-го типа обнаруживает наличие самосвязывающего пептида, действующего как антагонист». Журнал биологической химии . 295 (6): 1743–1753. дои : 10.1074/jbc.RA119.011570 . ПМК 7008357 . ПМИД  31915246. 
  14. ^ Бейкер М.Р., Фан Г., Серышев А.Б., Агосто М.А., Бейкер М.Л., Серышева II (май 2021 г.). «Крио-ЭМ структура канала IP3R 1 типа в липидном бислое». Коммуникационная биология . 4 (1): 625. дои : 10.1038/s42003-021-02156-4. ПМЦ 8149723 . ПМИД  34035440. 
  15. ^ Шмитц Э.А., Такахаши Х, Каракас Э (март 2022 г.). «Структурная основа активации и открытия рецепторов IP3». Природные коммуникации . 13 (1): 1408. Бибкод : 2022NatCo..13.1408S. дои : 10.1038/s41467-022-29073-2. ПМЦ 8930994 . ПМИД  35301323. 
  16. ^ Фан Г, Бейкер М.Р., Терри Л.Е., Ариге В., Чен М., Серышев А.Б. и др. (ноябрь 2022 г.). «Конформационные движения и связывание лигандов, лежащие в основе стробирования и регуляции в канале IP3R». Природные коммуникации . 13 (1): 6942. Бибкод : 2022NatCo..13.6942F. дои : 10.1038/s41467-022-34574-1. ПМЦ 9663519 . ПМИД  36376291. 
  17. ^ Волл К.А., Ван Петегем Ф. (январь 2022 г.). «Каналы высвобождения кальция: структура и функции рецепторов IP3 и рианодиновых рецепторов». Физиологические обзоры . 102 (1): 209–268. doi : 10.1152/physrev.00033.2020 . PMID  34280054. S2CID  236141016.
  18. ^ Пакнежад, Навид; Сапуру, Винай; Хайт, Ричард К. (28 октября 2023 г.). «Структурное титрование выявляет Ca2+-зависимый конформационный ландшафт рецептора IP3». Природные коммуникации . 14 (1): 6897. doi : 10.1038/s41467-023-42707-3. ISSN  2041-1723. ПМЦ 10613215 . ПМИД  37898605. 

Внешние ссылки