Рецепторная киназа, связанная с G-белком 3 (GRK3) — это фермент , который у людей кодируется геном ADRBK2 . [ 5] GRK3 изначально назывался бета-адренергической рецепторной киназой 2 (βARK-2) и является членом подсемейства рецепторных киназ, связанных с G-белком , протеинкиназ Ser/Thr , которые наиболее похожи на GRK2 . [6]
Функция
Связанные с G-белком рецепторные киназы фосфорилируют активированные связанные с G-белком рецепторы, что способствует связыванию белка аррестина с рецептором. Связывание аррестина с фосфорилированным активным рецептором предотвращает стимуляцию рецепторов гетеротримерных белков-трансдьюсеров G-белка , блокируя их клеточную сигнализацию и приводя к десенсибилизации рецепторов . Связывание аррестина также направляет рецепторы на специфические клеточные пути интернализации , удаляя рецепторы с поверхности клетки, а также предотвращая дополнительную активацию. Связывание аррестина с фосфорилированным активным рецептором также обеспечивает сигнализацию рецепторов через партнерские белки аррестина. В результате сложным переключателем сигнализации рецепторов, связанных с G-белком, является система GRK/аррестин. [7]
GRK3 и тесно связанный с ним GRK2 фосфорилируют рецепторы в местах, которые стимулируют опосредованную аррестином десенсибилизацию, интернализацию и транспортировку рецепторов, а не опосредованную аррестином сигнализацию (в отличие от GRK5 и GRK6 , которые оказывают противоположный эффект). [8] [9] Это различие является одной из основ фармакологического предвзятого агонизма (также называемого функциональной селективностью ), когда связывание препарата с рецептором может смещать сигнализацию этого рецептора в сторону определенного подмножества действий, стимулируемых этим рецептором. [10] [11]
GRK3 широко экспрессируется в тканях, но, как правило, на более низких уровнях, чем родственный GRK2. [12] GRK3 имеет особенно высокую экспрессию в обонятельных нейронах, и мыши, у которых отсутствует ген ADRBK2, демонстрируют дефекты обоняния . [13] [14] Методы сцепления генов использовались для идентификации полиморфизма в промоторе человеческого гена ADRBK2 как возможной причины до 10% случаев биполярного расстройства . [15] Однако значение GRK3 при биполярном расстройстве было спорным из-за противоречивых сообщений. [16] GRK3 также был вовлечен в регуляцию дофаминовых рецепторов при болезни Паркинсона в животных моделях. [17] Сниженная экспрессия GRK3 была связана с синдромом иммунодефицита WHIM у людей и, по-видимому, является причиной в мышиной модели заболевания. [18] [19]
Ссылки
^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000100077 – Ensembl , май 2017 г.
^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000042249 – 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 .
^ Calabrese G, Sallese M, Stornaiuolo A, Stuppia L, Palka G, De Blasi A (сентябрь 1994 г.). «Хромосомное картирование генов человеческого аррестина (SAG), бета-аррестина 2 (ARRB2) и бета-адренергической рецепторной киназы 2 (ADRBK2)». Genomics . 23 (1): 286– 8. doi :10.1006/geno.1994.1497. PMID 7695743.
^ Benovic JL, Onorato JJ, Arriza JL, Stone WC, Lohse M, Jenkins NA, Gilbert DJ, Copeland NG, Caron MG, Lefkowitz RJ (август 1991 г.). «Клонирование, экспрессия и хромосомная локализация бета-адренергической рецепторной киназы 2. Новый член семейства рецепторных киназ». Журнал биологической химии . 266 (23): 14939– 46. doi : 10.1016/S0021-9258(18)98568-6 . PMID 1869533.
^ Гуревич ВВ, Гуревич ЕВ (2019). "GPCR Signaling Regulation: The Role of GRKs and Arrestins". Frontiers in Pharmacology . 10 : 125. doi : 10.3389/fphar.2019.00125 . PMC 6389790. PMID 30837883.
^ Kim J, Ahn S, Ren XR, Whalen EJ, Reiter E, Wei H, Lefkowitz RJ (февраль 2005 г.). «Функциональный антагонизм различных рецепторных киназ, сопряженных с G-белком, для передачи сигналов рецептора ангиотензина II, опосредованного бета-аррестином». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 102 (5): 1442– 7. Bibcode : 2005PNAS..102.1442K. doi : 10.1073/pnas.0409532102 . PMC 547874. PMID 15671181 .
^ Ren XR, Reiter E, Ahn S, Kim J, Chen W, Lefkowitz RJ (февраль 2005 г.). «Различные киназы рецепторов, сопряженных с G-белком, управляют сигнализацией рецептора вазопрессина V2, опосредованной G-белком и бета-аррестином». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 102 (5): 1448– 53. Bibcode : 2005PNAS..102.1448R . doi : 10.1073/pnas.0409534102 . PMC 547876. PMID 15671180.
^ Zidar DA, Violin JD, Whalen EJ, Lefkowitz RJ (июнь 2009 г.). «Избирательное вовлечение рецепторных киназ, сопряженных с G-белком (GRK), кодирует различные функции смещенных лигандов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (24): 9649– 54. Bibcode : 2009PNAS..106.9649Z. doi : 10.1073/pnas.0904361106 . PMC 2689814. PMID 19497875 .
^ Choi M, Staus DP, Wingler LM, Ahn S, Pani B, Capel WD, Lefkowitz RJ (август 2018 г.). "2-адренергический рецептор". Science Signaling . 11 (544). doi : 10.1126/scisignal.aar7084 . PMID 30131371.
^ Arriza JL, Dawson TM, Simerly RB, Martin LJ, Caron MG, Snyder SH, Lefkowitz RJ (октябрь 1992 г.). «Связанные с G-белком рецепторные киназы бета ARK1 и бета ARK2 широко распространены в синапсах мозга крыс». The Journal of Neuroscience . 12 (10): 4045– 55. doi :10.1523/JNEUROSCI.12-10-04045.1992. PMC 6575981 . PMID 1403099.
^ Boekhoff I, Inglese J, Schleicher S, Koch WJ, Lefkowitz RJ, Breer H (январь 1994). «Для обонятельной десенсибилизации требуется мембранное нацеливание рецепторной киназы, опосредованное бета-гамма-субъединицами гетеротримерных G-белков». Журнал биологической химии . 269 (1): 37– 40. doi : 10.1016/S0021-9258(17)42306-4 . PMID 8276821.
^ Ихара С, Тухара К (2018). "G-белок-связанный рецептор киназа 3 (GRK3) в обонянии". Обонятельные рецепторы . Методы в молекулярной биологии. Т. 1820. С. 33–41 . doi :10.1007/978-1-4939-8609-5_3. ISBN978-1-4939-8608-8. PMID 29884935.
^ Barrett TB, Hauger RL, Kennedy JL, Sadovnick AD, Remick RA, Keck PE, McElroy SL, Alexander M, Shaw SH, Kelsoe JR (май 2003 г.). «Доказательства того, что полиморфизм одного нуклеотида в промоторе гена киназы рецептора G-белка 3 связан с биполярным расстройством». Молекулярная психиатрия . 8 (5): 546–57 . doi :10.1038/sj.mp.4001268. PMID 12808434. S2CID 26066432.
^ Luykx JJ, Boks MP, Terwindt AP, Bakker S, Kahn RS, Ophoff RA (июнь 2010 г.). «Участие GSK3beta в биполярном расстройстве: интеграция доказательств из нескольких типов генетических исследований». Европейская нейропсихофармакология . 20 (6): 357–68 . doi :10.1016/j.euroneuro.2010.02.008. PMID 20226637. S2CID 43214075.
^ Ahmed MR, Bychkov E, Li L, Gurevich VV, Gurevich EV (июнь 2015 г.). "GRK3 подавляет вызванную L-ДОФА дискинезию в модели болезни Паркинсона у крыс с помощью домена гомологии RGS". Scientific Reports . 5 : 10920. Bibcode :2015NatSR...510920A. doi :10.1038/srep10920. PMC 4455246 . PMID 26043205.
^ Balabanian K, Levoye A, Klemm L, Lagane B, Hermine O, Harriague J, Baleux F, Arenzana-Seisdedos F, Bachelerie F (март 2008 г.). «Анализ лейкоцитов у пациентов с синдромом WHIM выявляет ключевую роль GRK3 в передаче сигналов CXCR4». Журнал клинических исследований . 118 (3): 1074– 84. doi : 10.1172/JCI33187. PMC 2242619. PMID 18274673 .
^ Tarrant TK, Billard MJ, Timoshchenko RG, McGinnis MW, Serafin DS, Foreman O, Esserman DA, Chao NJ, Lento WE, Lee DM, Patel D, Siderovski DP (декабрь 2013 г.). «Мыши с дефицитом рецептора киназы-3, связанного с G-белком, проявляют признаки синдрома WHIM и ослабленные воспалительные реакции». Journal of Leukocyte Biology . 94 (6): 1243– 51. doi :10.1189/jlb.0213097. PMC 3828605 . PMID 23935208.
Дальнейшее чтение
Benovic JL, Onorato JJ, Arriza JL, Stone WC, Lohse M, Jenkins NA, Gilbert DJ, Copeland NG, Caron MG, Lefkowitz RJ (август 1991 г.). «Клонирование, экспрессия и хромосомная локализация бета-адренергической рецепторной киназы 2. Новый член семейства рецепторных киназ». Журнал биологической химии . 266 (23): 14939– 46. doi : 10.1016/S0021-9258(18)98568-6 . PMID 1869533.
Parruti G, Ambrosini G, Sallese M, De Blasi A (январь 1993 г.). «Молекулярное клонирование, функциональная экспрессия и анализ мРНК человеческой бета-адренергической рецепторной киназы 2». Biochemical and Biophysical Research Communications . 190 (2): 475– 81. doi :10.1006/bbrc.1993.1072. PMID 8427589.
Oppermann M, Freedman NJ, Alexander RW, Lefkowitz RJ (май 1996). «Фосфорилирование рецептора ангиотензина II типа 1A киназами рецепторов, сопряженных с G-белком, и протеинкиназой C». Журнал биологической химии . 271 (22): 13266– 72. doi : 10.1074/jbc.271.22.13266 . PMID 8662816.
Premont RT, Claing A, Vitale N, Freeman JL, Pitcher JA, Patton WA, Moss J, Vaughan M, Lefkowitz RJ (ноябрь 1998 г.). "Регулирование бета2-адренергических рецепторов с помощью GIT1, связанного с рецепторной киназой G-белка фактора рибозилирования АДФ, активирующего ГТФазу белка". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (24): 14082– 7. Bibcode : 1998PNAS...9514082P. doi : 10.1073 /pnas.95.24.14082 . PMC 24330. PMID 9826657.
Oppermann M, Mack M, Proudfoot AE, Olbrich H (март 1999). «Дифференциальные эффекты CC-хемокинов на фосфорилирование CC-хемокинового рецептора 5 (CCR5) и идентификация участков фосфорилирования на карбоксильном конце CCR5». Журнал биологической химии . 274 (13): 8875– 85. doi : 10.1074/jbc.274.13.8875 . PMID 10085131.
Dunham I, Shimizu N, Roe BA, Chissoe S, Hunt AR, Collins JE, Bruskiewich R, Beare DM, Clamp M, Smink LJ, Ainscough R, Almeida JP, Babbage A, Bagguley C, Bailey J, Barlow K, Bates KN, Beasley O, Bird CP, Blakey S, Bridgeman AM, Buck D, Burgess J, Burrill WD, O'Brien KP (декабрь 1999 г.). "Последовательность ДНК человеческой хромосомы 22". Nature . 402 (6761): 489– 95. Bibcode :1999Natur.402..489D. doi : 10.1038/990031 . PMID 10591208.
Inngjerdingen M, Damaj B, Maghazachi AA (апрель 2000 г.). «Человеческие NK-клетки экспрессируют рецепторы хемокинов CC 4 и 8 и реагируют на тимус и регулируемый активацией хемокин, хемокин, полученный из макрофагов, и I-309». Журнал иммунологии . 164 (8): 4048– 54. doi : 10.4049/jimmunol.164.8.4048 . PMID 10754297.
Celver JP, Lowe J, Kovoor A, Gurevich VV, Chavkin C (февраль 2001 г.). «Треонин 180 необходим для опосредованной G-белком рецепторной киназы 3 и бета-аррестином 2 десенсибилизации мю-опиоидного рецептора в ооцитах Xenopus». Журнал биологической химии . 276 (7): 4894– 900. doi : 10.1074/jbc.M007437200 . PMID 11060299.
Blaukat A, Pizard A, Breit A, Wernstedt C, Alhenc-Gelas F, Muller-Esterl W, Dikic I (ноябрь 2001 г.). «Определение участков фосфорилирования рецептора брадикинина B2 in vivo и их роль в функции рецептора». Журнал биологической химии . 276 (44): 40431– 40. doi : 10.1074/jbc.M107024200 . PMID 11517230.
Wang J, Guan E, Roderiquez G, Calvert V, Alvarez R, Norcross MA (декабрь 2001 г.). «Роль фосфорилирования тирозина в лиганд-независимой секвестрации CXCR4 в первичных моноцитах-макрофагах человека». Журнал биологической химии . 276 (52): 49236– 43. doi : 10.1074/jbc.M108523200 . PMID 11668182.
Obara K, Arai K, Tomita Y, Hatano A, Takahashi K (октябрь 2001 г.). «Экспрессия рецепторной киназы 2 и 3, связанной с G-белком, в культивируемых гладкомышечных клетках детрузора человека». Urological Research . 29 (5): 325– 9. doi :10.1007/s002400100207. PMID 11762794. S2CID 20860391.
Mandyam CD, Thakker DR, Christensen JL, Standifer KM (август 2002 г.). «Десенсибилизация рецепторов типа опиоидов 1 и мю-опиоидных рецепторов, опосредованная орфанином FQ/ноцицептином, включает протеинкиназу C: молекулярный механизм гетерологичных перекрестных помех». Журнал фармакологии и экспериментальной терапии . 302 (2): 502– 9. doi :10.1124/jpet.102.033159. PMID 12130708. S2CID 16475164.
Barrett TB, Hauger RL, Kennedy JL, Sadovnick AD, Remick RA, Keck PE, McElroy SL, Alexander M, Shaw SH, Kelsoe JR (май 2003 г.). «Доказательства того, что полиморфизм одного нуклеотида в промоторе гена киназы рецептора G-белка 3 связан с биполярным расстройством». Молекулярная психиатрия . 8 (5): 546–57 . doi :10.1038/sj.mp.4001268. PMID 12808434. S2CID 26066432.
Джимири Н., Муйя П., Андрес Э., Аль-Халис З. (апрель 2004 г.). «Дифференциальная функциональная экспрессия киназ рецептора G-протеина миокарда человека при заболеваниях сердца левого желудочка». Европейский журнал фармакологии . 489 (3): 167–77 . doi :10.1016/j.ejphar.2004.03.015. ПМИД 15087239.
Feng YH, Wang L, Wang Q, Li X, Zeng R, Gorodeski GI (июнь 2005 г.). «АТФ стимулирует фосфорилирование GRK-3 и зависимую от бета-аррестина-2 интернализацию рецептора P2X7». American Journal of Physiology. Cell Physiology . 288 (6): C1342-56. doi :10.1152/ajpcell.00315.2004. PMC 2598767. PMID 15728711 .
Внешние ссылки
Электронная версия статьи в журнале «Молекулярная психиатрия»
Аннотация PubMed
Отчет с sciencedaily.com
Расположение генома человека ADRBK2 и страница с подробностями гена ADRBK2 в браузере геномов UCSC .