Атипичный хемокиновый рецептор 3, также известный как хемокиновый рецептор CXC типа 7 (CXCR-7) и рецептор, сопряженный с G-белком 159 (GPR159), представляет собой белок , который у людей кодируется геном ACKR3 . [5] [6]
Этот ген кодирует члена семейства рецепторов, сопряженных с G-белком . Он принадлежит к семейству хемокиновых рецепторов GPCR. В этом семействе ACKR3 классифицируется как GPCR класса A. [7] Ранее считалось, что этот белок GPCR является рецептором для вазоактивного кишечного пептида (VIP) и считался сиротским рецептором. Теперь он классифицируется как хемокиновый рецептор, способный связывать хемокины CXCL12 /SDF-1 и CXCL11 . Этот белок также является корецептором для вирусов иммунодефицита человека (ВИЧ). Транслокации с участием этого гена и HMGA2 на хромосоме 12 наблюдались в липомах. Для этого гена были обнаружены альтернативно сплайсированные варианты транскриптов, кодирующие ту же изоформу белка. В то время как в некоторых отчетах утверждается, что рецептор индуцирует сигнализацию после связывания лиганда, недавние исследования на данио-рерио показывают, что CXCR7 функционирует в первую очередь путем секвестрации хемокина CXCL12. [6]
Другое исследование предоставило доказательства того, что связывание лиганда с CXCR7 активирует MAP-киназы через бета-аррестины и, таким образом, имеет функции, выходящие за рамки секвестрации лиганда. [8]
Было также показано, что ACKR3 секвестрирует эндогенные опиоидные пептиды и, как полагают, модулирует их активность. [9]
Номенклатура
В 2013 году подкомитет по хемокиновым рецепторам Комитета по номенклатуре и стандартам Международного союза базовой и клинической фармакологии провел повторную оценку хемокинового рецептора CXC типа 7 (CXCR7) и классифицировал его как атипичный хемокиновый рецептор, что привело к его переименованию в атипичный хемокиновый рецептор 3 (ACKR3). Дополнительные названия, которые упоминались в литературе, хотя и реже, включают GPR159 и Orphan рецептор RDC1, последний является термином, который в основном встречается в старой литературе. [10]
Функция
ACKR3 выделяется как атипичный рецептор из-за его β-аррестин-смещенной сигнальной природы. В случае β-аррестин-смещенного рецептора, такого как ACKR3, при обработке его несмещенным лигандом, он запускает сигнальные пути, опосредованные исключительно β-аррестином. Что отличает ACKR3, так это отсутствие участия G-белка, что отличает его от типичных GPCR. [11]
Несмотря на то, что ACKR3 считается нетипичным, его функции не подразумевают, что он действует как полностью неактивный рецептор для CXCL12. Напротив, обширная литература поддерживает идею о том, что ACKR3 участвует в активной сигнализации, которая, как полагают, основана на механизмах, опосредованных аррестином. Тем не менее, его роль в качестве рецептора-приманки для CXCL12/SDF1 хорошо известна. Это очевидно из-за значительно более высокой аффинности связывания CXCL12 с ACKR3/CXCR7 по сравнению с CXCR4, а также его постоянной интернализации, облегчаемой привлечением β-аррестина, без известных событий нисходящей сигнализации. [12] [13]
Было показано, что ACKR3 и CXCR4 взаимодействуют, различные возможности относительно участия ACKR3 и CXCR4 в передаче сигнала CXCL12: [12]
A) ACKR3 может ослаблять сигнализацию CXCR4, образуя гетеродимеры с CXCR4. Хотя это взаимодействие изначально наблюдалось в клетках с повышенной экспрессией CXCR7, оно редко наблюдалось с эндогенным CXCR7.
B) Несколько типов клеток демонстрируют, что либо ACKR3, либо CXCR4 контролируют определенные функции клеток (например, миграцию, пролиферацию). Различная регуляция этих функций происходит через один из рецепторов.
C) Синергетические эффекты между CXCR4 и ACKR3 наблюдались во многих случаях, что предполагает, что клеточные ответы на CXCL12 требуют присутствия обоих рецепторов. Является ли гетеродимеризация рецепторов ответственной за эти синергетические эффекты, остается неопределенным.
D) Помимо синергических эффектов, несколько исследований показали аддитивные эффекты ACKR3 и CXCR4 на определенные функции клеток. Однако не было экспериментально проверено, необходима ли гетеродимеризация рецепторов для этих аддитивных эффектов. E) В пределах определенных типов клеток гетеродимеры CXCR4, ACKR3 и CXCR4/ACKR3 контролируют различные функции клеток. Эта модель, по-видимому, является общим расположением системы CXCL12 в различных типах стволовых и прогениторных клеток.
Ссылки
^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000144476 – Ensembl , май 2017 г.
^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000044337 – Ensembl , май 2017 г.
^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ Балабанян К, Лаган Б, Инфантино С, Чоу КЙ, Харриаг Дж, Мёппс Б и др. (октябрь 2005 г.). «Хемокин SDF-1/CXCL12 связывается с рецептором-сиротой RDC1 в Т-лимфоцитах и передает сигналы через него». Журнал биологической химии . 280 (42): 35760– 35766. doi : 10.1074/jbc.M508234200 . PMID 16107333.
^ ab "Ген Entrez: рецептор 7 хемокина CXCR7 (мотив CXC)".
^ Fumagalli A, Zarca A, Neves M, Caspar B, Hill SJ, Mayor F и др. (декабрь 2019 г.). «CXCR4/ACKR3 фосфорилирование и набор взаимодействующих белков: ключевые механизмы, регулирующие их функциональное состояние». Молекулярная фармакология . 96 (6): 794–808 . doi : 10.1124/mol.118.115360 . hdl : 10261/214032 . PMID 30837297. S2CID 73513931.
^ * Rajagopal S, Kim J, Ahn S, Craig S, Lam CM, Gerard NP и др. (январь 2010 г.). «Сигнализация, опосредованная бета-аррестином, но не G-белком, с помощью «приманочного» рецептора CXCR7». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (2): 628– 632. Bibcode : 2010PNAS..107..628R. doi : 10.1073/pnas.0912852107 . PMC 2818968. PMID 20018651 .
^ ab Meyrath M, Szpakowska M, Zeiner J, Massotte L, Merz MP, Benkel T и др. (июнь 2020 г.). «Атипичный хемокиновый рецептор ACKR3/CXCR7 является поглотителем широкого спектра опиоидных пептидов». Nature Communications . 11 (1): 3033. Bibcode :2020NatCo..11.3033M. doi : 10.1038/s41467-020-16664-0 . PMC 7305236 . PMID 32561830.
^ Bachelerie F, Graham GJ, Locati M, Mantovani A, Murphy PM, Nibbs R и др. (март 2014 г.). «Новая номенклатура атипичных хемокиновых рецепторов». Nature Immunology . 15 (3): 207– 208. doi :10.1038/ni.2812. PMID 24549061. S2CID 205367583.
^ Rajagopal S, Kim J, Ahn S, Craig S, Lam CM, Gerard NP и др. (январь 2010 г.). «Сигнализация, опосредованная бета-аррестином, но не G-белком, с помощью «приманочного» рецептора CXCR7». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (2): 628– 632. Bibcode : 2010PNAS..107..628R. doi : 10.1073/pnas.0912852107 . PMC 2818968. PMID 20018651 .
^ abc Koch C, Engele J (ноябрь 2020 г.). «Функции рецептора CXCL12 ACKR3/CXCR7 — что было воспринято и что было упущено». Молекулярная фармакология . 98 (5): 577– 585. doi : 10.1124/molpharm.120.000056 . PMID 32883765. S2CID 221498026.
^ Pance K, Gramespacher JA, Byrnes JR, Salangsang F, Serrano JC, Cotton AD и др. (Февраль 2023 г.). «Модульные химеры, нацеленные на рецепторы цитокинов, для направленной деградации клеточной поверхности и внеклеточных белков». Nature Biotechnology . 41 (2): 273– 281. doi :10.1038/s41587-022-01456-2. PMC 9931583 . PMID 36138170.
^ Meyrath M, Szpakowska M, Zeiner J, Massotte L, Merz MP, Benkel T и др. (июнь 2020 г.). «Атипичный хемокиновый рецептор ACKR3/CXCR7 является поглотителем широкого спектра опиоидных пептидов». Nature Communications . 11 (1): 3033. Bibcode :2020NatCo..11.3033M. doi :10.1038/s41467-020-16664-0. PMC 7305236 . PMID 32561830.
^ Szpakowska M, Decker AM, Meyrath M, Palmer CB, Blough BE, Namjoshi OA, Chevigné A (июнь 2021 г.). «Природный анальгетик конолидин нацелен на недавно идентифицированный опиоидный поглотитель ACKR3/CXCR7». Signal Transduct Target Ther . 6 (1): 209. doi :10.1038/s41392-021-00548-w. PMC 8169647. PMID 34075018 .
^ Зарка А.М., Адлер I, Вичиано К.П., Аримонт-Сегура М., Мейрат М., Саймон И.А., Бебельман Дж.П., Лаан Д., Кастерс Х.Г., Янссен Э., Верстег К.Л., Бузинк М.К., Нешева Д.Н., Босма Р., де Эш И.Дж., Вишер Х.Ф., Витманс М., Шпаковска М., Шевинье А., Хоффманн С., де Грааф С., Зажицка Б.А., Виндхорст А.Д., Смит М.Дж., Леурс Р. (март 2024 г.). «Фармакологическая характеристика и радиоактивное мечение VUF15485, низкомолекулярного агониста с высоким сродством к атипичному хемокиновому рецептору ACKR3» (PDF) . Мол Фармакол . 105 (4): 301– 312. doi : 10.1124/molpharm.123.000835. PMID 38346795.
Внешние ссылки
Расположение генома человека ACKR3 и страница с подробностями гена ACKR3 в браузере геномов UCSC .
Дальнейшее чтение
Nagata S, Ishihara T, Robberecht P, Libert F, Parmentier M, Christophe J, Vassart G (март 1992). «RDC1 может не быть рецептором VIP». Trends in Pharmacological Sciences . 13 (3): 102– 103. doi :10.1016/0165-6147(92)90037-7. PMID 1315461.
Libert F, Passage E, Parmentier M, Simons MJ, Vassart G, Mattei MG (сентябрь 1991 г.). «Хромосомное картирование аденозиновых рецепторов A1 и A2, рецептора VIP и нового подтипа серотонинового рецептора». Genomics . 11 (1): 225– 227. doi :10.1016/0888-7543(91)90125-X. PMID 1662665.
Sreedharan SP, Robichon A, Peterson KE, Goetzl EJ (июнь 1991 г.). «Клонирование и экспрессия человеческого вазоактивного кишечного пептидного рецептора». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 88 (11): 4986– 4990. Bibcode : 1991PNAS...88.4986S. doi : 10.1073 /pnas.88.11.4986 . PMC 51792. PMID 1675791.
Law NM, Rosenzweig SA (май 1994). «Характеристика связанного с G-белком сиротского рецептора GPRN1/RDC1». Biochemical and Biophysical Research Communications . 201 (1): 458– 465. doi :10.1006/bbrc.1994.1723. PMID 8198609.
Симидзу Н., Сода Ю., Канбэ К., Лю Х.И., Мукаи Р., Китамура Т., Хосино Х. (январь 2000 г.). «Предполагаемый рецептор, связанный с G-белком, RDC1, является новым корецептором вирусов иммунодефицита человека и обезьян». Журнал вирусологии . 74 (2): 619–626 . doi :10.1128/JVI.74.2.619-626.2000. ПМЦ 111581 . ПМИД 10623723.
Broberg K, Zhang M, Strömbeck B, Isaksson M, Nilsson M, Mertens F, et al. (Август 2002). «Слияние RDC1 с HMGA2 в липомах в результате хромосомных аберраций, включающих 2q35-37 и 12q13-15». International Journal of Oncology . 21 (2): 321– 326. doi :10.3892/ijo.21.2.321. PMID 12118328.
Infantino S, Moepps B, Thelen M (февраль 2006 г.). «Экспрессия и регуляция рецептора-сироты RDC1 и его предполагаемого лиганда в человеческих дендритных и B-клетках». Журнал иммунологии . 176 (4): 2197– 2207. doi : 10.4049/jimmunol.176.4.2197 . PMID 16455976.
Burns JM, Summers BC, Wang Y, Melikian A, Berahovich R, Miao Z и др. (сентябрь 2006 г.). «Новый хемокиновый рецептор для SDF-1 и I-TAC, участвующий в выживании клеток, адгезии клеток и развитии опухолей». Журнал экспериментальной медицины . 203 (9): 2201– 2213. doi :10.1084/jem.20052144. PMC 2118398. PMID 16940167 .
Proost P, Mortier A, Loos T, Vandercappellen J, Gouwy M, Ronsse I и др. (Июль 2007 г.). «Протеолитическая обработка CXCL11 CD13/аминопептидазой N нарушает связывание и сигнализацию CXCR3 и CXCR7 и снижает миграцию лимфоцитов и эндотелиальных клеток». Blood . 110 (1): 37– 44. doi : 10.1182/blood-2006-10-049072 . PMID 17363734.
Miao Z, Luker KE, Summers BC, Berahovich R, Bhojani MS, Rehemtulla A и др. (октябрь 2007 г.). «CXCR7 (RDC1) способствует росту опухолей молочной железы и легких in vivo и экспрессируется в ассоциированных с опухолью сосудах». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 104 (40): 15735– 15740. Bibcode : 2007PNAS..10415735M. doi : 10.1073/pnas.0610444104 . PMC 1994579. PMID 17898181 .
Boldajipour B, Mahabaleshwar H, Kardash E, Reichman-Fried M, Blaser H, Minina S, et al. (Февраль 2008). «Контроль миграции клеток, направляемой хемокинами, путем секвестрации лигандов». Cell . 132 (3): 463– 473. doi : 10.1016/j.cell.2007.12.034 . hdl : 11858/00-001M-0000-0012-DDE5-7 . PMID 18267076.
Takaya K, Asou T, Kishi K (июнь 2022 г.). «Избирательное устранение стареющих фибробластов путем воздействия на клеточный поверхностный белок ACKR3». Международный журнал молекулярных наук . 23 (12): 6531. doi : 10.3390/ijms23126531 . PMC 9223754. PMID 35742971 .