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Receptor de glucagón

El receptor de glucagón es una proteína de 62 kDa que es activada por el glucagón y es miembro de la familia de receptores acoplados a proteínas G de clase B , acoplados a G alfa i, G s y, en menor medida, G alfa q. La estimulación del receptor da como resultado la activación de la adenilato ciclasa y la fosfolipasa C y un aumento de los niveles de los mensajeros secundarios intracelulares AMPc y calcio . En humanos, el receptor de glucagón está codificado por el gen GCGR .

Los receptores de glucagón se expresan principalmente en el hígado y el riñón y se encuentran cantidades menores en el corazón , el tejido adiposo , el bazo , el timo , las glándulas suprarrenales , el páncreas , la corteza cerebral y el tracto gastrointestinal .

Vía de transducción de señales

Un receptor de glucagón, al unirse con la molécula de señalización glucagón, inicia una vía de transducción de señales que comienza con la activación de la adenilato ciclasa, que a su vez produce AMP cíclico (AMPc). La proteína quinasa A, cuya activación depende del aumento de los niveles de AMPc, es responsable de la consiguiente respuesta celular en forma de proteína quinasa 1 y 2. El receptor de glucagón unido a un ligando también puede iniciar una vía de señalización concurrente que es independiente del AMPc. activando la fosfolipasa C. La fosfolipasa C produce DAG e IP 3 a partir de PIP 2 , una fosfolipasa C que se escinde de la membrana plasmática. Las tiendas de Ca 2+ dentro de la célula liberan Ca 2+ cuando sus canales de calcio están unidos por IP 3. [5] [6]

Estructura

glucagón/receptor de glucagón (azul) con glucagón unido (rosa)

Se han determinado las estructuras cristalográficas 3D de los siete dominios helicoidales transmembrana (7TM) [7] y el dominio extracelular (ECD) [8] y un mapa de microscopía electrónica (EM) del receptor de glucagón de longitud completa [9] . Además, se ha determinado la dinámica estructural de un complejo en estado activo del receptor de glucagón, el glucagón, la proteína modificadora de la actividad del receptor y el extremo C de la proteína G mediante un enfoque computacional y experimental. [10]

Significación clínica

Una mutación sin sentido en 17q25 [11] en el gen GCGR está asociada con la diabetes mellitus tipo 2 . [12]

La mutación inactivadora del receptor de glucagón en humanos causa resistencia al glucagón y se asocia con hiperplasia de células alfa pancreáticas , nesidioblastosis , hiperglucagonemia y tumores neuroendocrinos pancreáticos , también conocidos como enfermedad de Mahvash . [13] [14]

Referencias

  1. ^ abc ENSG00000288269 GRCh38: Ensembl lanzamiento 89: ENSG00000215644, ENSG00000288269 - Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl lanzamiento 89: ENSMUSG00000025127 - Ensembl , mayo de 2017
  3. ^ "Referencia humana de PubMed:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ "Referencia de PubMed del ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  5. ^ Urry LA, Cain ML, Wasserman SA, Minorsky PV, Reece JB, Campbell NA. Biología Campbell (Undécima ed.). Nueva York, NY. ISBN 0-13-409341-0. OCLC  956379308.
  6. ^ Scanes CG (30 de junio de 2014). Fisiología aviar de Sturkie (Sexta ed.). Londres, Inglaterra. ISBN 978-0-12-407243-5. OCLC  884590323.{{cite book}}: Mantenimiento CS1: falta el editor de la ubicación ( enlace )
  7. ^ AP : 4L6R ​; Siu FY, He M, de Graaf C, Han GW, Yang D, Zhang Z, Zhou C, Xu Q, Wacker D, Joseph JS, Liu W, Lau J, Cherezov V, Katritch V, Wang MW, Stevens RC (julio 2013). "Estructura del receptor acoplado a proteína G de glucagón humano de clase B". Naturaleza . 499 (7459): 444–9. Código Bib :2013Natur.499..444S. doi : 10.1038/naturaleza12393. PMC 3820480 . PMID  23863937. 
  8. ^ AP : 4ERS ​; Koth CM, Murray JM, Mukund S, Madjidi A, Minn A, Clarke HJ, Wong T, Chiang V, Luis E, Estevez A, Rondon J, Zhang Y, Hötzel I, Allan BB (septiembre de 2012). "Base molecular para la regulación negativa del receptor de glucagón". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 109 (36): 14393–8. Código Bib : 2012PNAS..10914393K. doi : 10.1073/pnas.1206734109 . PMC 3437825 . PMID  22908259. 
  9. ^ Yang L, Yang D, de Graaf C, Moeller A, West GM, Dharmarajan V, Wang C, Siu FY, Song G, Reedtz-Runge S, Pascal BD, Wu B, Potter CS, Zhou H, Griffin PR, Carragher B, Yang H, Wang MW, Stevens RC, Jiang H (julio de 2015). "Estados conformacionales del receptor de glucagón de longitud completa". Comunicaciones de la naturaleza . 6 : 7859. Código Bib : 2015NatCo...6.7859Y. doi : 10.1038/ncomms8859. PMC 4532856 . PMID  26227798. 
  10. ^ Weston C, Winfield I, Harris M, Hodgson R, Shah A, Dowell SJ, Mobarec JC, Woodcock DA, Reynolds CA, Poyner DR, Watkins HA, Ladds G (agosto de 2016). "Actividad del receptor que modifica la especificidad de señalización de la proteína G dirigida por proteínas para el receptor de la familia de receptores de péptidos relacionados con el gen de la calcitonina". La Revista de Química Biológica . 291 (42): 21925–21944. doi : 10.1074/jbc.M116.751362 . PMC 5063977 . PMID  27566546. 
  11. ^ Brubaker PL, Drucker DJ (2002). "Estructura-función de la familia de receptores de glucagón de receptores acoplados a proteína G: los receptores de glucagón, GIP, GLP-1 y GLP-2". Receptores y canales . 8 (3–4): 179–88. doi :10.1080/10606820213687. PMID  12529935.
  12. ^ Hager J, Hansen L, Vaisse C, Vionnet N, Philippi A, Poller W, Velho G, Carcassi C, Contu L, Julier C (marzo de 1995). "Una mutación sin sentido en el gen del receptor de glucagón se asocia con diabetes mellitus no dependiente de insulina". Genética de la Naturaleza . 9 (3): 299–304. doi :10.1038/ng0395-299. PMID  7773293. S2CID  26951878.
  13. ^ Zhou C, Dhall D, Nissen NN, Chen CR, Yu R (noviembre de 2009). "La mutación homocigótica P86S del receptor de glucagón humano se asocia con hiperglucagonemia, hiperplasia de células alfa y tumor de células de los islotes". Páncreas . 38 (8): 941–6. doi :10.1097/MPA.0b013e3181b2bb03. PMC 2767399 . PMID  19657311. 
  14. ^ YuR (2018). "Enfermedad de Mahvash: diez años después del descubrimiento". Páncreas . 47 (5): 511–15. doi :10.1097/MPA.0000000000001044. PMID  29702528. S2CID  13871451.

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