G蛋白偶联受体对GRK功能调控的研究

发布时间：2020-10-20 22:34

　　 G蛋白偶联受体（GPCR）是一类重要的细胞表面受体。GPCR的细胞内信号主要由G蛋白介导。激动剂的持续存在能引起GPCR的失敏，而激动剂诱导的GPCR磷酸化和内吞等是GPCR介导信号的负调控的主要机制。G蛋白偶联受体激酶 (GRK)是催化激动剂诱导的GPCR磷酸化以及启动GPCR脱敏的关键激酶。已发现七种GRK（GRK1-7），其中GRK2和GRK3主要分布在细胞浆，GRK的功能受GPCR和G蛋白等多种因素的严格调控。已知GRK2和GRK3只有与G蛋白((亚单位结合后才能向细胞膜转位，而且GRK只有与激活的GPCR结合以后，才能被激活并产生催化活性。现有的GRK功能调控假说认为：激动剂激活GPCR后导致游离的G((二聚体释放，随后GRK与锚定在细胞膜上的G((亚单位结合使GRK转位至细胞膜并磷酸化GPCR。但这一假说尚未得到体内实验证实，GRK向细胞膜转位和催化受体磷酸化的具体机制也不清楚。本研究在人胚胎肾细胞系（HEK293）中以(-阿片受体（DOR）为模型探讨了GPCR对GRK功能的调控机制，主要研究了激动剂诱导的GRK与G蛋白偶联受体和GRK与G((的相互作用及其对GRK细胞膜转位和GRK功能的影响。 本研究结果表明：（1）激动剂激活野生型DOR能诱导GRK2和受体的结合，使GRK2由细胞浆转位至细胞膜并催化DOR发生磷酸化。而在表达DOR羧基末端缺失突变体(31（不含有GRK磷酸化位点）的细胞中，激动剂的刺激不仅不能引起受体发生磷酸化，也不能诱导GRK2和受体的结合以及GRK2向细胞膜转位。这一结果证明，DOR的羧基末端是决定GRK2与受体结合的关键区域，并提示GPCR与GRK的结合是激动剂诱导GRK向细胞膜转位的必要条件。（2）进一步的实验结果显示，将DOR羧基末端GRK磷酸化位点邻近的酸性氨基酸突变为中性氨基酸(E355Q/D364N)后，激动剂刺激不能诱导其与GRK2的结合，并且也不能引起GRK2向细胞膜转位及使受体发生磷酸化。而所有三个GRK磷酸化位点都突变的DOR（M3）尽管不能发生磷酸化，但在激动剂刺激后能够与GRK2结合，并诱导GRK2向细胞膜转位。这些结果证明DOR的GRK磷酸化位点在GRK2与受体结合中不起重要作用，而其邻近的酸性氨基酸残基是受体结合GRK的关键位点。（3）实验结果显示，在激动剂刺激后，受体免疫复合物中不仅含有GRK，而且可检测出G(。G((亚基在受体复合体中的存在取决于受体与GRK的相互作用。共表达G((亚单位能促进激动剂诱导的GRK2和受体的结合以及GRK2向细胞膜转位。而共表达能够竞争结合G((亚单位的G(t或GRK2羧基末端能够完全抑制激动剂诱导的受体和GRK2的结合以及GRK2向细胞膜转位。这些结果证明激动剂刺激能诱导DOR-GRK2-G((复合体形成，并且这种复合体的形成是激动剂诱导的GRK2向细胞膜转位及GRK发挥功能的一个关键环节。 WP=5 上述研究结果表明，G蛋白偶联受体不仅仅是GRK的底物，而且还是调控GRK功能的一个重要的因素。激动剂诱导的GPCR与GRK的结合是GRK向细胞膜转位的必要条件之一；激动剂能够诱导GPCR、GRK、G((在细胞膜上形成复合体，这种GPCR-GRK-G((复合体的形成是GRK向细胞膜转位及发挥催化功能的必要条件。
【学位单位】：复旦大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2003
【中图分类】：Q51
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
前言
材料和方法
实验结果
讨论
参考文献
致谢
附录
    综述
    发表论文及获奖情况

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 尹燕斌,罗静初,姜颖;G蛋白偶联受体及其生物信息学研究[J];科学通报;2003年04期

2 王勃,苏瑞斌,李锦;组成型激活突变体在G蛋白偶联受体研究中的应用[J];国外医学.药学分册;2004年05期

3 袁静;王恒睴;苏国富;;锅柄式PCR及其在混合谱系白血病基因断裂区中的应用[J];生物技术通讯;2006年01期

4 刘光聪;朱大铭;姜海涛;;有向基因组反转和转位排序最小权重问题的1.5k近似算法[J];小型微型计算机系统;2010年07期

5 ;小指转位再造拇指的应用解剖[J];华中科技大学学报(医学版);1987年03期

6 王树锋;曹文德;张发惠;陈振光;潘增军;;腓肠肌双极转位重建股四头肌的解剖学观察及临床应用[J];中华实验外科杂志;1996年02期

7 张惠爱,刘树元,朱庆生;肝胃胰及十二指肠转位伴先天性无脾1例[J];中国临床解剖学杂志;2001年04期

8 曾凡表,龙大宏,洪乐鹏,李沃棠,罗秀梅,许孟杰;带蒂尺侧腕屈肌转位重建屈肘功能的解剖学研究[J];广州医学院学报;2003年04期

9 侯永丰,李通化;HMM用于G蛋白偶联受体超家族的识别[J];同济大学学报(自然科学版);2004年12期

10 王莉,霍艳英,张开泰,王莹,项晓琼,胡迎春,余刚,李刚,米粲,吴德昌;Smad7对Smad2、Smad3、Smad4核转位的抑制作用[J];生物技术通讯;2005年02期

相关博士学位论文 前10条

1 李家立;G蛋白偶联受体对GRK功能调控的研究[D];复旦大学;2003年

2 许哲军;GPCR配体药效团模拟及其数据库构建研究[D];华东理工大学;2012年

3 范学良;吗啡对GRK2、GRK5和JNK3基因在大鼠脑内表达调控的研究[D];复旦大学;2002年

4 马志海;G蛋白偶联受体激酶的新底物Eps15的发现及其生物学功能研究[D];中国科学院研究生院（上海生命科学研究院）;2005年

5 刘湘华;两个新的蛋白质结构域的鉴定暨生长分化因子3功能的初步探讨[D];复旦大学;2006年

6 高华;β-Arrestin2承担G蛋白偶联受体与其它信号通路间通讯的功能[D];中国科学院研究生院（上海生命科学研究院）;2004年

7 高景霞;G蛋白偶联受体激酶对表皮生长因子信号调控分子机制的初步探讨[D];复旦大学;2005年

8 章小清;激动剂诱导的δ阿片受体内吞及内吞后分选的机制研究[D];复旦大学;2005年

9 严鸣;Mac-1-FP融合蛋白的构建、表达、鉴定及其在细胞内走向的探讨[D];第二军医大学;2002年

10 袁泰昌;脂质筏和质膜微囊在GLUT4转位调节中的作用[D];中国科学院研究生院（上海生命科学研究院）;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 韩春艳;海鞘G蛋白偶联受体激酶cDNA的克隆定性与表达[D];暨南大学;2002年

2 王应灯;脂多糖和血小板活化因子诱导大鼠肺微血管内皮细胞损伤机制及GRKs对其调控研究[D];安徽医科大学;2004年

3 陈仁海;针对G蛋白偶联受体的SPA药物筛选技术研究[D];中国科学院研究生院（上海生命科学研究院）;2005年

4 李应海;2，6-萘二甲酸二甲酯的合成研究[D];四川大学;2004年

5 张莉;绿脓杆菌外毒素转位结构域的结构与ImmunoGrB融合蛋白肿瘤杀伤功能关系的研究[D];第四军医大学;2004年

6 陈春;溶酶体参与蓖麻毒素A链降解途径的研究[D];浙江大学;2005年

7 刘琼;构建表达蓖麻毒素A链与绿色荧光蛋白融合基因研究蓖麻毒素A链的细胞内转运途径[D];浙江大学;2006年

8 杨曦;多次跨膜蛋白EMT-1的结构和功能研究[D];第四军医大学;2002年

9 高勇;胰岛素信号通路中GLUT4的作用机制研究[D];浙江大学;2006年

10 唐诗添;拇对掌功能重建—转位腱嵌入点的生物力学研究[D];四川大学;2003年

本文编号：2849247