Рецептор 2, активируемый протеазой ( PAR2 ), также известный как фактор коагуляции II (тромбин) рецептор-подобный 1 (F2RL1) или рецептор, сопряженный с G-белком 11 (GPR11), представляет собой белок , который у людей кодируется геном F2RL1 . PAR2 модулирует воспалительные реакции, [5] ожирение , [6] метаболизм, [7] рак [8] [9] и действует как сенсор для протеолитических ферментов, образующихся во время инфекции. [10] У людей мы можем найти PAR2 в слое зернистого слоя эпидермальных кератиноцитов . Функциональный PAR2 также экспрессируется несколькими иммунными клетками, такими как эозинофилы , нейтрофилы , моноциты , макрофаги , дендритные клетки , тучные клетки и Т-клетки . [11]
Ген
Ген F2RL1 содержит два экзона и широко экспрессируется в тканях человека. Предсказанная последовательность белка на 83% идентична последовательности рецептора мыши. [12]
Механизм активации
PAR2 является членом большого семейства 7-трансмембранных рецепторов , которые соединяются с белками, связывающими гуанозиновые нуклеотиды. PAR2 также является членом семейства рецепторов, активируемых протеазой . PAR2 активируется несколькими различными эндогенными и экзогенными протеазами. Он активируется протеолитическим расщеплением его внеклеточного аминоконца между аргинином и серином. [13] Недавно открытый N-конец служит привязанным активационным лигандом, который связывает консервативную область на внеклеточной петле 2 (ECL2) и активирует рецептор. [5] Эти рецепторы также могут быть активированы непротеалитически, экзогенными пептидными последовательностями, которые имитируют конечные аминокислоты привязанного лиганда, [14] или другими протеазами в сайтах расщепления, которые не связаны с передачей сигналов и которые могут сделать их затем невосприимчивыми к дальнейшему воздействию протеазы. [5] Трипсин является основной протеазой, расщепляющей PAR2, которая инициирует воспалительную сигнализацию. Было обнаружено, что даже тромбин в высоких концентрациях способен расщеплять PAR2. [15] Другая протеаза, расщепляющая PAR2, — это триптаза, основная протеаза тучных клеток, которая путем протеолитического расщепления PAR2 индуцирует кальциевую сигнализацию и пролиферацию. [16] PAR были идентифицированы как субстраты калликреинов , которые связаны с различными воспалительными и онкогенными процессами. В случае PAR2, особенно если говорить о калликреине-4 , -5 , -6 и -14 . [17] Известно, что PAR2 трансактивирует TLR4 [18] и рецептор эпидермального фактора роста [19] при заболеваниях.
Функция
Существует множество исследований, посвященных выяснению функции PAR2 в различных клетках и тканях. [20] В случае дыхательных путей и паренхимы легких человека PAR2 отвечает за повышенную пролиферацию фибробластов [21] и повышение уровней IL-6 , IL-8 , PGE2 и Ca2+ . [22] У мышей он участвует в вазодилатации . [23] Вместе с PAR1 его дерегуляция также участвует в процессах миграции и дифференциации раковых клеток. [24]
Функциональная селективность происходит с PAR2, несколько протеаз расщепляют PAR2 в различных местах, что приводит к смещенной сигнализации. [28] Синтетические малые лиганды также модулируют смещенную сигнализацию, что приводит к различным функциональным ответам. [29]
До сих пор PAR2 был сокристаллизован с двумя различными антагонистическими лигандами [30] , в то время как модель состояния, связанного с агонистом PAR2 (с эндогенным лигандом SLIGKV), была определена посредством мутагенеза и разработки лекарственных препаратов на основе структуры [31] .
^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000164251 – Ensembl , май 2017 г.
^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000021678 – 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 .
^ abc Heuberger DM, Schuepbach RA (2019-03-29). "Рецепторы, активируемые протеазой (PAR): механизмы действия и потенциальные терапевтические модуляторы при воспалительных заболеваниях, вызванных PAR". Thrombosis Journal . 17 (1): 4. doi : 10.1186/s12959-019-0194-8 . PMC 6440139 . PMID 30976204. Текст скопирован из этого источника, который доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International.
^ Lim J, Iyer A, Liu L, Suen JY, Lohman RJ, Seow V и др. (декабрь 2013 г.). «Ожирение, вызванное диетой, воспаление жировой ткани и метаболическая дисфункция, коррелирующие с экспрессией PAR2, ослабляются антагонизмом PAR2». FASEB Journal . 27 (12): 4757– 67. doi : 10.1096/fj.13-232702 . PMID 23964081. S2CID 30116494.
^ Badeanlou L, Furlan-Freguia C, Yang G, Ruf W, Samad F (октябрь 2011 г.). «Сигнализация рецептора 2, активируемого тканевым фактором-протеазой, способствует ожирению, вызванному диетой, и воспалению жировой ткани». Nature Medicine . 17 (11): 1490– 7. doi :10.1038/nm.2461. PMC 3210891 . PMID 22019885.
^ Sébert M, Sola-Tapias N, Mas E, Barreau F, Ferrand A (2019). «Рецепторы, активируемые протеазой, в кишечнике: фокус на воспаление и рак». Frontiers in Endocrinology . 10 : 717. doi : 10.3389/fendo.2019.00717 . PMC 6821688. PMID 31708870 .
^ Jiang Y, Lim J, Wu KC, Xu W, Suen JY, Fairlie DP (ноябрь 2020 г.). «PAR2 индуцирует подвижность клеток рака яичников путем слияния трех сигнальных путей для трансактивации EGFR». British Journal of Pharmacology . 178 (4): 913–932 . doi : 10.1111/bph.15332 . PMID 33226635. S2CID 227135487.
^ Lee SE, Jeong SK, Lee SH (ноябрь 2010 г.). «Протеаза и сигнализация протеазо-активируемого рецептора-2 в патогенезе атопического дерматита». Yonsei Medical Journal . 51 (6): 808–22 . doi :10.3349/ymj.2010.51.6.808. PMC 2995962. PMID 20879045 .
^ Rattenholl A, Steinhoff M (сентябрь 2008 г.). «Рецептор-2, активируемый протеиназой в коже: экспрессия, активация и функция рецептора в норме и при заболеваниях». Drug News & Perspectives . 21 (7): 369– 81. doi :10.1358/dnp.2008.21.7.1255294. PMID 19259550.
^ "Ген Энтреза: F2RL1 фактор свертывания крови II (тромбин), рецептор-подобный 1".
^ Guenther F, Melzig MF (декабрь 2015 г.). «Рецепторы, активируемые протеазой, и их биологическая роль — с упором на воспаление кожи». Журнал фармации и фармакологии . 67 (12): 1623–33 . doi : 10.1111/jphp.12447 . PMID 26709036. S2CID 26064678.
^ Кавабата А., Канке Т., Ёнезава Д., Ишики Т., Сака М., Кабея М. и др. (июнь 2004 г.). «Мощные и метаболически стабильные агонисты рецептора-2, активируемого протеазой: оценка активности в нескольких системах анализа in vitro и in vivo». Журнал фармакологии и экспериментальной терапии . 309 (3): 1098– 107. doi : 10.1124/jpet.103.061010. PMID 14976227. S2CID 10806872.
^ Mihara K, Ramachandran R, Saifeddine M, Hansen KK, Renaux B, Polley D и др. (Май 2016 г.). «Прямая активация рецептора-2, активируемого протеиназой, опосредованная тромбином: еще одна цель для сигнализации тромбина». Молекулярная фармакология . 89 (5): 606– 14. doi : 10.1124/mol.115.102723 . PMID 26957205. S2CID 24834327.
^ Akers IA, Parsons M, Hill MR, Hollenberg MD, Sanjar S, Laurent GJ, McAnulty RJ (январь 2000 г.). «Триптаза тучных клеток стимулирует пролиферацию фибробластов легких человека через активируемый протеазой рецептор-2». American Journal of Physiology. Клеточная и молекулярная физиология легких . 278 (1): L193-201. doi :10.1152/ajplung.2000.278.1.l193. PMID 10645907. S2CID 31697946.
^ Caliendo G, Santagada V, Perissutti E, Severino B, Fiorino F, Frecentese F, Juliano L (август 2012 г.). «Ось рецептора, активируемого протеазой калликреина (PAR): привлекательная цель для разработки лекарств». Журнал медицинской химии . 55 (15): 6669– 86. doi : 10.1021/jm300407t. PMID 22607152.
^ Rayees S, Rochford I, Joshi JC, Joshi B, Banerjee S, Mehta D (2020). "Сигнализация макрофагов TLR4 и PAR2: роль в регуляции сосудистых воспалительных повреждений и восстановления". Frontiers in Immunology . 11 : 2091. doi : 10.3389 /fimmu.2020.02091 . PMC 7530636. PMID 33072072.
^ Jiang Y, Lim J, Wu KC, Xu W, Suen JY, Fairlie DP (ноябрь 2020 г.). «PAR2 индуцирует подвижность клеток рака яичников путем слияния трех сигнальных путей для трансактивации EGFR». British Journal of Pharmacology . 178 (4): 913–932 . doi : 10.1111/bph.15332 . PMID 33226635. S2CID 227135487.
^ Guenther F, Melzig MF (декабрь 2015 г.). «Рецепторы, активируемые протеазой, и их биологическая роль — с упором на воспаление кожи». Журнал фармации и фармакологии . 67 (12): 1623–33 . doi : 10.1111/jphp.12447 . PMID 26709036. S2CID 26064678.
^ Akers IA, Parsons M, Hill MR, Hollenberg MD, Sanjar S, Laurent GJ, McAnulty RJ (январь 2000 г.). «Триптаза тучных клеток стимулирует пролиферацию фибробластов легких человека через активируемый протеазой рецептор-2». American Journal of Physiology. Клеточная и молекулярная физиология легких . 278 (1): L193-201. doi :10.1152/ajplung.2000.278.1.l193. PMID 10645907. S2CID 31697946.
^ Asokananthan N, Graham PT, Fink J, Knight DA, Bakker AJ, McWilliam AS и др. (апрель 2002 г.). «Активация рецепторов, активируемых протеазой (PAR)-1, PAR-2 и PAR-4, стимулирует высвобождение IL-6, IL-8 и простагландина E2 из эпителиальных клеток дыхательных путей человека». Журнал иммунологии . 168 (7): 3577– 85. doi : 10.4049/jimmunol.168.7.3577 . PMID 11907122.
^ Hennessey JC, McGuire JJ (2013-02-07). "Ослабленная вазодилататорная эффективность агониста активируемого протеазой рецептора 2 у гетерозиготных мышей с нокаутом par2". PLOS ONE . 8 (2): e55965. Bibcode :2013PLoSO...855965H. doi : 10.1371/journal.pone.0055965 . PMC 3567012 . PMID 23409098.
^ Bar-Shavit R, Maoz M, Kancharla A, Jaber M, Agranovich D, Grisaru-Granovsky S, Uziely B (2016). "Рецепторы, активируемые протеазой (PARs) при раке". G Рецепторы, сопряженные с белками - Сигнализация, трафик и регуляция . Методы в клеточной биологии. Т. 132. С. 341–58 . doi :10.1016/bs.mcb.2015.11.006. ISBN9780128035955. PMID 26928551.
^ Gardell LR, Ma JN, Seitzberg JG, Knapp AE, Schiffer HH, Tabatabaei A и др. (декабрь 2008 г.). «Идентификация и характеристика новых агонистов рецептора 2 с малыми молекулами, активируемыми протеазой». Журнал фармакологии и экспериментальной терапии . 327 (3): 799– 808. doi :10.1124/jpet.108.142570. PMID 18768780. S2CID 3246903.
^ Barry GD, Suen JY, Le GT, Cotterell A, Reid RC, Fairlie DP (октябрь 2010 г.). «Новые агонисты и антагонисты для человеческого протеазного активируемого рецептора 2». Журнал медицинской химии . 53 (20): 7428– 40. doi :10.1021/jm100984y. PMID 20873792.
^ Yau MK, Liu L, Suen JY, Lim J, Lohman RJ, Jiang Y и др. (декабрь 2016 г.). «Модуляторы PAR2, полученные из GB88». ACS Medicinal Chemistry Letters . 7 (12): 1179– 1184. doi : 10.1021 /acsmedchemlett.6b00306. PMC 5150695. PMID 27994760.
^ Zhao P, Metcalf M, Bunnett NW (2014 ) . «Смещенная сигнализация рецепторов, активируемых протеазой». Frontiers in Endocrinology . 5 : 67. doi : 10.3389/fendo.2014.00067 . PMC 4026716. PMID 24860547.
^ Jiang Y, Yau MK, Kok WM, Lim J, Wu KC, Liu L и др. (май 2017 г.). «Biased Signaling by Agonists of Protease Activated Receptor 2» (PDF) . ACS Chemical Biology . 12 (5): 1217– 1226. doi :10.1021/acschembio.6b01088. PMID 28169521.
^ Cheng RK, Fiez-Vandal C, Schlenker O, Edman K, Aggeler B, Brown DG и др. (май 2017 г.). «Структурное понимание аллостерической модуляции активируемого протеазой рецептора 2». Nature . 545 (7652): 112– 115. Bibcode :2017Natur.545..112C. doi :10.1038/nature22309. PMID 28445455. S2CID 4461925.
^ Kennedy AJ, Ballante F, Johansson JR, Milligan G, Sundström L, Nordqvist A, Carlsson J (ноябрь 2018 г.). «Структурная характеристика связывания агониста с активируемым протеазой рецептором 2 посредством мутагенеза и компьютерного моделирования». ACS Pharmacology & Translational Science . 1 (2): 119– 133. doi : 10.1021/acsptsci.8b00019 . PMC 7088944 . PMID 32219208.
Дальнейшее чтение
Кунцельманн К, Шрайбер Р, Кёниг Дж, Малл М (2003). «Ионный транспорт, индуцированный рецепторами, активируемыми протеиназой (PAR2), в толстой кишке и дыхательных путях». Биохимия и биофизика клеток . 36 ( 2– 3): 209– 14. doi :10.1385/CBB:36:2-3:209. PMID 12139406. S2CID 5801308.
Кавабата А. (июль 2002 г.). «PAR-2: структура, функция и отношение к заболеваниям слизистой оболочки желудка у человека». Expert Reviews in Molecular Medicine . 4 (16): 1– 17. doi :10.1017/S1462399402004799. PMID 14585156. S2CID 1485391.
Бушелл Т. (май 2007 г.). «Появление рецептора-2, активируемого протеиназой, как новой мишени для лечения расстройств ЦНС, связанных с воспалением». Журнал физиологии . 581 (ч. 1): 7–16 . doi :10.1113 / jphysiol.2007.129577. PMC 2075212. PMID 17347265.
Nystedt S, Emilsson K, Larsson AK, Strömbeck B, Sundelin J (август 1995 г.). «Молекулярное клонирование и функциональная экспрессия гена, кодирующего человеческий рецептор 2, активируемый протеиназой». European Journal of Biochemistry . 232 (1): 84– 9. doi : 10.1111/j.1432-1033.1995.tb20784.x . PMID 7556175.
Santulli RJ, Derian CK, Darrow AL, Tomko KA, Eckardt AJ, Seiberg M и др. (сентябрь 1995 г.). «Доказательства наличия активируемого протеазой рецептора, отличного от рецептора тромбина в кератиноцитах человека». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 92 (20): 9151– 5. Bibcode : 1995PNAS...92.9151S. doi : 10.1073/pnas.92.20.9151 . PMC 40942. PMID 7568091 .
Nystedt S, Emilsson K, Wahlestedt C, Sundelin J (сентябрь 1994 г.). «Молекулярное клонирование потенциального рецептора, активируемого протеиназой». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 91 (20): 9208– 12. Bibcode :1994PNAS...91.9208N. doi : 10.1073/pnas.91.20.9208 . PMC 44781. PMID 7937743.
Mirza H, Yatsula V, Bahou WF (апрель 1996 г.). «Рецептор-2, активируемый протеиназой (PAR-2), опосредует митогенные реакции в эндотелиальных клетках сосудов человека». Журнал клинических исследований . 97 (7): 1705– 14. doi :10.1172/JCI118597. PMC 507235. PMID 8601636 .
Bohm SK, Kong W, Bromme D, Smeekens SP, Anderson DC, Connolly A и др. (март 1996 г.). «Молекулярное клонирование, экспрессия и потенциальные функции человеческого рецептора-2, активируемого протеиназой». The Biochemical Journal . 314 (Pt 3) (3): 1009–16 . doi :10.1042/bj3141009. PMC 1217107. PMID 8615752.
Бём СК, Хитин ЛМ, Грейди ЭФ, Апонте Г, Пайан ДГ, Баннетт НВ (сентябрь 1996 г.). «Механизмы десенсибилизации и ресенсибилизации рецептора-2, активируемого протеиназой». Журнал биологической химии . 271 (36): 22003– 16. doi : 10.1074/jbc.271.36.22003 . PMID 8703006.
Kahn M, Ishii K, Kuo WL, Piper M, Connolly A, Shi YP и др. (май 1996 г.). «Консервативная структура и смежное расположение генов рецептора тромбина и активируемого протеазой рецептора 2 определяют кластер генов активируемого протеазой рецептора». Молекулярная медицина . 2 (3): 349–57 . doi :10.1007/BF03401632. PMC 2230143 . PMID 8784787.
Molino M, Barnathan ES, Numerof R, Clark J, Dreyer M, Cumashi A и др. (Февраль 1997 г.). «Взаимодействие триптазы тучных клеток с рецепторами тромбина и PAR-2». Журнал биологической химии . 272 (7): 4043– 9. doi : 10.1074/jbc.272.7.4043 . PMID 9020112.
Howells GL, Macey MG, Chinni C, Hou L, Fox MT, Harriott P, Stone SR (апрель 1997 г.). «Рецептор-2, активируемый протеиназой: экспрессия нейтрофилами человека». Journal of Cell Science . 110 (Pt 7) (7): 881– 7. doi :10.1242/jcs.110.7.881. PMID 9133675.
D'Andrea MR, Derian CK, Leturcq D, Baker SM, Brunmark A, Ling P и др. (Февраль 1998 г.). «Характеристика иммунореактивности протеазо-активируемого рецептора-2 в нормальных тканях человека». Журнал гистохимии и цитохимии . 46 (2): 157– 64. doi : 10.1177/002215549804600204 . PMID 9446822.
Guyonnet Dupérat V, Jacquelin B, Boisseau P, Arveiler B, Nurden AT (июль 1998 г.). «Гены рецепторов, активируемых протеазой, сгруппированы на 5q13». Blood . 92 (1): 25– 31. doi :10.1182/blood.V92.1.25.413k41_25_31. PMID 9639495.
Steinhoff M, Corvera CU, Thoma MS, Kong W, McAlpine BE, Caughey GH и др. (август 1999 г.). «Рецептор-2, активируемый протеиназой в коже человека: распределение в тканях и активация кератиноцитов триптазой тучных клеток». Experimental Dermatology . 8 (4): 282–94 . doi :10.1111/j.1600-0625.1999.tb00383.x. PMID 10439226. S2CID 8071759.
Takeuchi T, Harris JL, Huang W, Yan KW, Coughlin SR, Craik CS (август 2000 г.). «Клеточная локализация сериновой протеазы 1 мембранного типа и идентификация активируемого протеазой рецептора-2 и одноцепочечного активатора плазминогена урокиназного типа в качестве субстратов». Журнал биологической химии . 275 (34): 26333– 42. doi : 10.1074/jbc.M002941200 . PMID 10831593.
Loew D, Perrault C, Morales M, Moog S, Ravanat C, Schuhler S, et al. (сентябрь 2000 г.). «Протеолиз экзодомена рекомбинантных рецепторов, активируемых протеазой: прогнозирование активации или инактивации рецептора с помощью масс-спектрометрии MALDI». Биохимия . 39 (35): 10812– 22. doi :10.1021/bi0003341. PMID 10978167.
Knight DA, Lim S, Scaffidi AK, Roche N, Chung KF, Stewart GA, Thompson PJ (ноябрь 2001 г.). «Рецепторы, активируемые протеазой, в дыхательных путях человека: повышение регуляции PAR-2 в респираторном эпителии у пациентов с астмой». Журнал аллергии и клинической иммунологии . 108 (5): 797– 803. doi :10.1067/mai.2001.119025. PMID 11692107.
Miike S, McWilliam AS, Kita H (декабрь 2001 г.). «Трипсин вызывает активацию и высвобождение воспалительного медиатора из человеческих эозинофилов через активируемый протеазой рецептор-2». Журнал иммунологии . 167 (11): 6615– 22. doi : 10.4049/jimmunol.167.11.6615 . PMID 11714832.
Asokananthan N, Graham PT, Fink J, Knight DA, Bakker AJ, McWilliam AS и др. (апрель 2002 г.). «Активация рецепторов, активируемых протеазой (PAR)-1, PAR-2 и PAR-4, стимулирует высвобождение IL-6, IL-8 и простагландина E2 из эпителиальных клеток дыхательных путей человека». Журнал иммунологии . 168 (7): 3577– 85. doi : 10.4049/jimmunol.168.7.3577 . PMID 11907122.
Wong DM, Tam V, Lam R, Walsh KA, Tattooczuch L, Pagel CN и др. (февраль 2010 г.). «Рецептор 2, активируемый протеазой, играет ключевую роль в клеточных механизмах, участвующих в экспериментальном пародонтите». Инфекция и иммунитет . 78 (2): 629–38 . doi :10.1128/IAI.01019-09. PMC 2812191. PMID 19933835 .
Внешние ссылки
"Рецепторы, активируемые протеазой: PAR2". База данных рецепторов и ионных каналов IUPHAR . Международный союз фундаментальной и клинической фармакологии. Архивировано из оригинала 2016-03-03 . Получено 2008-12-09 .