Арест

Arrestin Beta 1
Arrestin Beta 1
Идентификаторы
Символ	Arrb1
Альт. символы	Arr1, Arrestin-2
Ген NCBI	408
HGNC	711
Омим	107940
Refseq	NM_004041
Uniprot	P49407
Другие данные
Локус	Хр. 11 Q13
Structures
показывать Искать
Structures	Swiss-model
Domains	InterPro

показывать Искать
Structures	Swiss-model
Domains	InterPro

S-antigen; сетчатка и шишковидная железа (Arrestin)
S-antigen; сетчатка и шишковидная железа (Arrestin)
	Кристаллографическая структура бычьего ареста-S.
Идентификаторы
Символ	Провисание
Альт. символы	Аррестин-1
Ген NCBI	6295
HGNC	10521
Омим	181031
Refseq	NM_000541
Uniprot	P10523
Другие данные
Локус	Chr
Structures
показывать Искать
Structures	Swiss-model
Domains	InterPro

Arrestin Beta 2

Идентификаторы

Символ

Arrb2

Альт. символы

Arr2, Arrestin-3

Другие данные

Chr

Искать
Structures	Swiss-model
Domains	InterPro

Arrestin 3, сетчатка (X-Arrestin)

Идентификаторы

Символ

Arr3

Альт. символы

Arrx, Arrestin-4

Другие данные

Хр. X Q.

Искать
Structures	Swiss-model
Domains	InterPro

Арресты (сокращенно ARR ) представляют собой небольшое семейство белков, важных для регуляции сигнальной трансдукции в G-белковых рецепторах . ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} Арресты были впервые обнаружены как часть консервативного двухэтапного механизма для регулирования активности рецепторов, связанных с G-белком (GPCR) в системе визуального родопсина Германа Кюна , Скотта Холла и Урсулы Уайлджен ^{[ 4 ]} и в β-адренергической системе Мартина Дж. Лозе и коллег. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}

Функция

В ответ на стимул GPCR активируют гетеротримерные G -белки . Чтобы отключить этот ответ или адаптироваться к постоянному стимулу, активные рецепторы должны быть чувствительны к чувствительности. Первым шагом в десенсибилизации является фосфорилирование рецептора с помощью класса сериновых/треонинкиназ, называемых G -белками, связанными с рецепторными киназами (GRK). Фосфорилирование Grk специфически приготовляет активированный рецептор для связывания аррестина. Связывание аррестина с рецептором блокирует дальнейшую G-белок-опосредованную передачу сигналов и рецепторы мишеней для интернализации и перенаправляет передачу сигналов на альтернативные G-белковые пути, такие как передача сигналов β-аррестана. ^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}^{[ 9 ]}^{[ 10 ]}^{[ 6 ]} В дополнение к GPCR, аррестины связываются с другими классами рецепторов клеточной поверхности и множество других сигнальных белков. ^{[ 11 ]}

Подтипы

Млекопитающие экспрессируют четыре подтипа Arrestin, и каждый подтип Arrestin известен несколькими псевдонимами. Систематическое имя арестина (1-4) плюс наиболее широко используемые псевдонимы для каждого подтипа Arrestin перечислены в жирном сайте ниже:

Аррестин-1 был первоначально идентифицирован как S-антиген (SAG), вызывающий увеит (аутоиммунная заболевание глаз), а затем независимо описывается как белок 48 кДа, который связывает световой активированный фосфорилированный родопсин, прежде чем стало ясно, что оба и одинаковые. Позже он был переименован в зрительный арест, но когда был придуман другой специфичный для конуса визуальный подтип, был придуман термин стержня. Это также оказалось неправильным: Arrestin-1 экспрессирует на сравнимых очень высоких уровнях как в клетках фоторецептора стержня, так и в конусе .
Arrestin-2 был первым клонированным невизуальным арестом. Сначала он был назван β -аррестин просто из -за двух GPCR, доступных в очищенной форме в то время, родопсин и β ₂ -адренергический рецептор , он показал предпочтение последнему.
Аррестин-3 . Второй клонирован невизуального арестина был впервые назван β-аррестин-2 (задним числом изменение названия β-аррестана в β-аррестин-1), хотя к тому времени было ясно, что невизуальные арестины взаимодействуют с сотнями различных GPCR, не только с β ₂ -адренергическим рецептором. Систематические названия, Arrestin-2 и Arrestin-3, соответственно, были предложены вскоре после этого.
Arrestin-4 клонировали двумя группами и называли арестин конуса после типа фоторецептора, который его экспрессирует, и X-Arrestin, после хромосомы, где находится его ген. В базе данных Hugo его ген называется Arrestin-3 .

Рыба и другие позвоночные, по-видимому, имеют только три ареста: нет эквивалента Arrestin-2, который является наиболее распространенным невизуальным подтипом у млекопитающих, до сих пор не было клонировано. Протооходат (Sea Squirt) имеет только один арестин, который служит визуальным в своей мобильной личинке с высокоразвитыми глазами и становится Ciona intestinalis общим невизуальным у слепых сидяче. Консервативные позиции множественных интронов в его гене и наших подтипах Arrestin предполагают, что все они развивались из этого аранрестана. ^{[ 12 ]} Нижние беспозвоночные, такие как круглый червя, Caenorhabditis elegans , также имеют только один арест. У насекомых ARR1 и ARR2 первоначально называют «визуальными арестинами», потому что они экспрессируются в фоторецепторах, и один невизуальный подтип (курц у Drosophila ). Позже было обнаружено, что ARR1 и ARR2 играют важную роль в обонятельных нейронах и переименовали «сенсорные». Грибы имеют отдаленные родственники, участвующие в зондировании pH.

Распределение тканей

Один или несколько Arrestin экспрессируется практически в каждой эукариотической клетке. У млекопитающих Аррестин-1 и Аррестин-4 в значительной степени ограничены фоторецепторами, тогда как Аррестин-2 и Аррестин-3 вездесущи. Нейроны имеют самый высокий уровень экспрессии обоих невизуальных подтипов. В нейрональных предшественниках оба экспрессируются на сопоставимых уровнях, тогда как в зрелых нейронах Arrestin-2 присутствует в 10-20 раз выше, чем Arrestin-3.

Механизм

Арресты блокируют соединение GPCR с G -белками двумя способами. Во-первых, связывание аррестина с цитоплазматической поверхностью рецептора окклюзирует сайт связывания для гетеротримерного G-белка, предотвращая его активацию (десенсибилизацию). ^{[ 13 ]} Во -вторых, Arrestin связывает рецептор с элементами механизма интернализации, адаптера клатрина и клатрина AP2 , который способствует интернализации рецептора посредством покрытых ям и последующего транспорта в внутренние компартменты, называемые эндосом . Впоследствии рецептор может быть либо направлен на отделение деградации ( лизосомы ), либо переработан обратно в плазматическую мембрану, где она может снова сигнализировать. Сила взаимодействия аррестина-рецепторов играет роль в этом выборе: более плотные комплексы имеют тенденцию увеличивать вероятность деградации рецепторов (класс B), тогда как более переходные комплексы способствуют переработке (класс A), хотя это «правило» далеко не абсолютно. ^{[ 2 ]} В последнее время прямое взаимодействие между GI/O Family G -белками и Arrestin было обнаружено ниже множественных рецепторов, независимо от канонической связи G -белка . ^{[ 14 ]} Эти недавние результаты вводят механизм передачи сигналов GPCR, отличный от канонической активации G-белка и десенсибилизации β-аррестина, в которой GPCR вызывают образование сигнальных комплексов Gαi: β-аррестин.

Структура

Арресты-удлиненные молекулы, в которых несколько внутримолекулярных взаимодействий поддерживают относительную ориентацию двух доменов. Несталированные аррестины клеток локализуются в цитоплазме в базальной «неактивной» конформации. Активные фосфорилированные GPCR рекрутируют арестование в плазматическую мембрану. Связывание рецепторов вызывает глобальное конформационное изменение, которое включает в себя движение двух доменов Arrestin и высвобождение его C-концевого хвоста, который содержит сайты связывания клатрина и AP2. Повышенная доступность этих участков в рецепторном перевязке нацелен на комплекс рецептора аррестана к яме с покрытием. Арресты также связывают микротрубочки (часть клеточного «скелета»), где они предполагают еще одну конформацию, отличную от свободной и рецепторной формы. Аррестины, связанные с микротрубочками, рекрутируют определенные белки в цитоскелет, который влияет на их активность и/или перенаправляет их на микротрубочки, ассоциированные с белками.

Арресты трансфер между ядром клеток и цитоплазмой . Их ядерные функции не до конца понятны, но было показано, что все четыре подтипы аррита млекопитающих удаляют некоторых из своих партнеров, таких как протеинкиназа JNK3 или убиквитин лигаза MDM2 из ядра. Арресты также модифицируют экспрессию генов путем усиления транскрипции определенных генов.

Arrestin (или S-Antigen), N-концевой домен

Структура арестина из бычьего стержня наружных сегментов. ^{[ 1 ]}

Идентификаторы

Символ

Arrestin_n

PFAM клан

1cf1 / scope / supfam

Доступные белковые структуры:
Pfam	structures / ECOD
PDB	RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum	structure summary
PDB	1ayr , 1cf1 , 1g4m , 1g4r , 1jsy , 1zsh

Arrestin (или S-Antigen), C-концевой домен

Структура бычьего бета-аррестина. ^{[ 15 ]}

Идентификаторы

Символ

Arrestin_c

PFAM клан

1cf1 / scope / supfam

Доступные белковые структуры:
Pfam	structures / ECOD
PDB	RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum	structure summary
PDB	1ayr , 1cf1 , 1g4m , 1g4r , 1jsy , 1suj , 1zsh

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^{беременный} PDB : 1CF1 ; Hirsch JA, Schubert C, Gurevich VV, Sigler PB (апрель 1999 г.). «2.8 Кристаллическая структура визуального ареста: модель регуляции Аррестина» . Клетка . 97 (2): 257–69. doi : 10.1016/s0092-8674 (00) 80735-7 . PMID 10219246 . S2CID 17124300 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Мур К.А., Милано С.К., Бенович Дж.Л. (2007). «Регулирование транспорта рецепторов с помощью GRK и Arrestins». Ежегодный обзор физиологии . 69 : 451–82. doi : 10.1146/annurev.physiol.69.022405.154712 . PMID 17037978 .
^ Lefkowitz RJ, Shenoy SK (апрель 2005 г.). «Трансдукция рецепторных сигналов бета-аресрестами». Наука . 308 (5721): 512–7. Bibcode : 2005sci ... 308..512L . doi : 10.1126/science.1109237 . PMID 15845844 . S2CID 26931077 .
^ Wilden U, Hall SW, Kühn H (март 1986 г.). «Активация фосфодиэстеразы с помощью фотоэкссбрантрированного родопсина гасит, когда родопсин фосфорилируется и связывает внутренний белок 48 кДа из наружных сегментов стержня» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 83 (5): 1174–8. Bibcode : 1986pnas ... 83.1174W . doi : 10.1073/pnas.83.5.1174 . PMC 323037 . PMID 3006038 .
^ Lohse MJ, Benovic JL, Codina J, Caron MG, Lefkowitz RJ (июнь 1990 г.). «Бета-аррестин: белок, который регулирует функцию бета-адренергического рецептора». Наука . 248 (4962): 1547–50. Bibcode : 1990sci ... 248.1547L . doi : 10.1126/science.2163110 . PMID 2163110 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Gurevich VV, Gurevich EV (июнь 2006 г.). «Структурная основа опосредованной аррестином регуляции рецепторов, связанных с G-белком» . Фармакология и терапия . 110 (3): 465–502. doi : 10.1016/j.pharmthera.2005.09.008 . PMC 2562282 . PMID 16460808 .
^ Смит Дж.С., Лефковиц Р.Дж., Раджагопал С. (январь 2018 г.). «Предвзятая сигнализация: от простых переключателей к аллостерическим микропроцессорам» . Природные обзоры. Открытие наркотиков . 17 (4): 243–260. doi : 10.1038/nrd.2017.229 . PMC 5936084 . PMID 29302067 .
^ Cahill TJ, Thomsen AR, Tarrasch JT, Plouffe B, Nguyen AH, Yang F, et al. (Февраль 2017 г.). «Отличительные конформации комплексов GPCR-β-аррестина опосредуют десенсибилизацию, передачу сигналов и эндоцитоз» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 114 (10): 2562–2567. Bibcode : 2017pnas..114.2562c . doi : 10.1073/pnas.1701529114 . PMC 5347553 . PMID 28223524 .
^ Кумари П., Шривастава, Бандерджи Р., Гош Э., Гупта П., Ранджан Р., Чен Х, Гупта Б., Гупта С., Джайман Д., Шукла А.К. (ноябрь 2016 г.). «Функциональная компетентность частично вовлеченного комплекса GPCR-β-Arrestin » Природная связь 7 : 13416. Bibdode : 2016 Nation ... 713416K Doi : 10.1038/ ncomms1 5105198PMC PMID 27827372
^ Кумари П., Шривастава А., Гош Е., Ранджан Р., Догра С., Ядав П.Н., Шукла А.К. (апрель 2017 г.). «Ядро взаимодействие с β-аррестином является неопределенным для эндоцитоза рецептора вазопрессина, вызванного агонистом, и активации ERK» . Молекулярная биология клетки . 28 (8): 1003–10. doi : 10.1091/mbc.e16-12-0818 . PMC 5391177 . PMID 28228552 .
^ Гревич В.В., Гревич Э.В. (февраль 2004 г.). «Молекулярная акробатика активации Аррестина». Тенденции 25 (2): 105–1 doi : 10.1016/j.tip . PMID 15102497 .
^ Gurevich EV, Gurevich VV (2006). «Арресты: вездесущие регуляторы клеточных сигнальных путей» . Биология генома . 7 (9): 236. DOI : 10.1186/GB-2006-7-9-236 . PMC 1794542 . PMID 17020596 .
^ Kang Y, Zhou Xe, Gao X, He Y, Liu W, Ihchenko A, et al. (Июль 2015). «Кристаллическая структура родопсина, связанная с арестином фемтосекундным рентгеновским лазером» . Природа . 523 (7562): 561–7. Bibcode : 2015natur.523..561k . doi : 10.1038/nature14656 . PMC 4521999 . PMID 26200343 .
^ Smith JS, Pack TF, et al. (2021). «Неканонические каркасы Gαi и β-аррестана с помощью G-белка-рецепторов» . Наука . 371 (впереди печати): EAAY1833. doi : 10.1126/science.aay1833 . PMC 8005335 . PMID 33479120 .
^ Хан М., Гуревич В.В., Вишнивецкий С.А., Сиглер П.Б., Шуберт С (сентябрь 2001 г.). «Кристаллическая структура бета-аррестана при 1.9 A: возможный механизм связывания рецептора и перемещения мембраны» . Структура 9 (9): 869–80. doi : 10.1016/s0969-2126 (01) 00644-x . PMID 11566136 .

Внешние ссылки

Аррестин библиотеки США в Национальной библиотеке медицинской (сетка)

[pmid10219246-1] Jump up to: ^а ^{беременный} PDB : 1CF1 ; Hirsch JA, Schubert C, Gurevich VV, Sigler PB (апрель 1999 г.). «2.8 Кристаллическая структура визуального ареста: модель регуляции Аррестина» . Клетка . 97 (2): 257–69. doi : 10.1016/s0092-8674 (00) 80735-7 . PMID 10219246 . S2CID 17124300 .

[Moore_2005-2] Jump up to: ^а ^{беременный} Мур К.А., Милано С.К., Бенович Дж.Л. (2007). «Регулирование транспорта рецепторов с помощью GRK и Arrestins». Ежегодный обзор физиологии . 69 : 451–82. doi : 10.1146/annurev.physiol.69.022405.154712 . PMID 17037978 .

[pmid15845844-3] Lefkowitz RJ, Shenoy SK (апрель 2005 г.). «Трансдукция рецепторных сигналов бета-аресрестами». Наука . 308 (5721): 512–7. Bibcode : 2005sci ... 308..512L . doi : 10.1126/science.1109237 . PMID 15845844 . S2CID 26931077 .

[pmid3006038-4] Wilden U, Hall SW, Kühn H (март 1986 г.). «Активация фосфодиэстеразы с помощью фотоэкссбрантрированного родопсина гасит, когда родопсин фосфорилируется и связывает внутренний белок 48 кДа из наружных сегментов стержня» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 83 (5): 1174–8. Bibcode : 1986pnas ... 83.1174W . doi : 10.1073/pnas.83.5.1174 . PMC 323037 . PMID 3006038 .

[pmid2163110-5] Lohse MJ, Benovic JL, Codina J, Caron MG, Lefkowitz RJ (июнь 1990 г.). «Бета-аррестин: белок, который регулирует функцию бета-адренергического рецептора». Наука . 248 (4962): 1547–50. Bibcode : 1990sci ... 248.1547L . doi : 10.1126/science.2163110 . PMID 2163110 .

[pmid16460808-6] Jump up to: ^а ^{беременный} Gurevich VV, Gurevich EV (июнь 2006 г.). «Структурная основа опосредованной аррестином регуляции рецепторов, связанных с G-белком» . Фармакология и терапия . 110 (3): 465–502. doi : 10.1016/j.pharmthera.2005.09.008 . PMC 2562282 . PMID 16460808 .

[7] Смит Дж.С., Лефковиц Р.Дж., Раджагопал С. (январь 2018 г.). «Предвзятая сигнализация: от простых переключателей к аллостерическим микропроцессорам» . Природные обзоры. Открытие наркотиков . 17 (4): 243–260. doi : 10.1038/nrd.2017.229 . PMC 5936084 . PMID 29302067 .

[pmid28223524-8] Cahill TJ, Thomsen AR, Tarrasch JT, Plouffe B, Nguyen AH, Yang F, et al. (Февраль 2017 г.). «Отличительные конформации комплексов GPCR-β-аррестина опосредуют десенсибилизацию, передачу сигналов и эндоцитоз» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 114 (10): 2562–2567. Bibcode : 2017pnas..114.2562c . doi : 10.1073/pnas.1701529114 . PMC 5347553 . PMID 28223524 .

[pmid27827372-9] Кумари П., Шривастава, Бандерджи Р., Гош Э., Гупта П., Ранджан Р., Чен Х, Гупта Б., Гупта С., Джайман Д., Шукла А.К. (ноябрь 2016 г.). «Функциональная компетентность частично вовлеченного комплекса GPCR-β-Arrestin » Природная связь 7 : 13416. Bibdode : 2016 Nation ... 713416K Doi : 10.1038/ ncomms1 5105198PMC PMID 27827372

[pmid28228552-10] Кумари П., Шривастава А., Гош Е., Ранджан Р., Догра С., Ядав П.Н., Шукла А.К. (апрель 2017 г.). «Ядро взаимодействие с β-аррестином является неопределенным для эндоцитоза рецептора вазопрессина, вызванного агонистом, и активации ERK» . Молекулярная биология клетки . 28 (8): 1003–10. doi : 10.1091/mbc.e16-12-0818 . PMC 5391177 . PMID 28228552 .

[pmid15102497-11] Гревич В.В., Гревич Э.В. (февраль 2004 г.). «Молекулярная акробатика активации Аррестина». Тенденции 25 (2): 105–1 doi : 10.1016/j.tip . PMID 15102497 .

[pmid17020596-12] Gurevich EV, Gurevich VV (2006). «Арресты: вездесущие регуляторы клеточных сигнальных путей» . Биология генома . 7 (9): 236. DOI : 10.1186/GB-2006-7-9-236 . PMC 1794542 . PMID 17020596 .

[13] Kang Y, Zhou Xe, Gao X, He Y, Liu W, Ihchenko A, et al. (Июль 2015). «Кристаллическая структура родопсина, связанная с арестином фемтосекундным рентгеновским лазером» . Природа . 523 (7562): 561–7. Bibcode : 2015natur.523..561k . doi : 10.1038/nature14656 . PMC 4521999 . PMID 26200343 .

[14] Smith JS, Pack TF, et al. (2021). «Неканонические каркасы Gαi и β-аррестана с помощью G-белка-рецепторов» . Наука . 371 (впереди печати): EAAY1833. doi : 10.1126/science.aay1833 . PMC 8005335 . PMID 33479120 .

[pmid11566136-15] Хан М., Гуревич В.В., Вишнивецкий С.А., Сиглер П.Б., Шуберт С (сентябрь 2001 г.). «Кристаллическая структура бета-аррестана при 1.9 A: возможный механизм связывания рецептора и перемещения мембраны» . Структура 9 (9): 869–80. doi : 10.1016/s0969-2126 (01) 00644-x . PMID 11566136 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

v Т и Белок клеточной : белки мембраны (кроме рецептора клеточной поверхности , ферментов и цитоскелета )
Арест	Провисание Arrb1 Arrb2 Arr3
Мембранный пропаган и 4а	MS4A1 MS4A2 MS4A3 MS4A4A MS4A4E MS4A5 MS4A6A MS4A6E MS4A7 MS4A8B MS4A9 MS4A10 MS4A12 MS4A13 MS4A14 MS4A15 MS4A18
Миель	Миелин базовый белок PMP2 Миелин протеолипидный белок PLP1 Миелиновый олигодендроцит гликопротеин Миелин, ассоциированный гликопротеин Миелин белок ноль
Легочная поверхностно -активная вещества	Белок B-ассоциированное легочный сурфактант B Легочный поверхностно-активный вещества, ассоциированный белок С
Тетраспан	Tspan1 Tspan2 Tspan3 Tspan4 Tspan5 Tspan6 Tspan7 Tspan8 Tspan9 Tspan10 Tspan11 TSPAN12 Tspan13 Tspan14 TSPA15 Tspan16 Tspan17 Tspan18 Tspan19 Tspan20 Tspan21 Tspan22 Tspan23 Tspan24 Tspan25 Tspan26 Tspan27 Tspan28 Tspan29 Tspan30 Tspan31 Tspan32 Tspan33 Tspan34
Другое/негрупп	Кальнексин Связанный с LDL-рецептор белок белок Нейрофибромин 2 ПРЕДИСИЛИН PSEN1 PSEN2 Hfe Белки переноса фосфолипидов Дисферлин Strc Отоф
См. Также другие нарушения белка клеточной мембраны

v Т и Основные комплексные классы гистосовместимости
MHC Class I.	HLA-A HLO-B HLA-C А HLA-F HLA-G
MHC Class II	HLA-DM а беременный HLA -ED а беременный HLA-DP А1 B1 HLA-DQ А1 A2 B1 B2 B3 HLA-DR а B1 B3 B4 B5
Другой	Человеческий лейкоцит антиген Незначительная гистосовместимость антиген Переливание крови Арест Кальгранин Системы группы крови человека Молекулы клеточной адгезии Кластер дифференциации