Regulador de la señalización de la proteína G

Los reguladores de la señalización de la proteína G (RGS) son dominios estructurales de proteínas o las proteínas que contienen estos dominios, que funcionan para activar la actividad GTPasa de las subunidades α de la proteína G heterotrimérica .

Las proteínas RGS son proteínas multifuncionales que aceleran la GTPasa y promueven la hidrólisis de GTP por la subunidad α de las proteínas G heterotriméricas, inactivando así la proteína G y desactivando rápidamente las vías de señalización del receptor acoplado a la proteína G. ^[2] Tras la activación por los receptores, las proteínas G intercambian GDP por GTP, se liberan del receptor y se disocian en una subunidad α libre y activa unida a GTP y un dímero βγ , los cuales activan los efectores posteriores. La respuesta termina tras la hidrólisis de GTP por la subunidad α ( InterPro :  IPR001019 ), que luego puede volver a unirse al dímero βγ ( InterPro :  IPR001632 InterPro :  IPR001770 ) y al receptor. Las proteínas RGS reducen notablemente la vida útil de las subunidades α unidas a GTP al estabilizar el estado de transición de la proteína G. Mientras que los receptores estimulan la unión de GTP, las proteínas RGS estimulan la hidrólisis de GTP.

Las proteínas RGS se han conservado a lo largo de la evolución. La primera en ser identificada fue Sst2 ("SuperSensiTivity to pheromone ") en la levadura ( Saccharomyces cerevisiae ). ^[3] Todas las proteínas RGS contienen una caja RGS (o dominio RGS), que es necesaria para la actividad. Algunas proteínas RGS pequeñas, como RGS1 y RGS4, son poco más que un dominio RGS, mientras que otras también contienen dominios adicionales que confieren más funcionalidad. ^[4]

Los dominios RGS en las quinasas del receptor acoplado a la proteína G pueden unirse a las subunidades α de la familia Gq, pero no aceleran su hidrólisis de GTP. En cambio, las GRK parecen reducir la señalización de Gq secuestrando las subunidades α activas lejos de los efectores como la fosfolipasa C-β. ^[5]

Las plantas tienen proteínas RGS pero no tienen receptores acoplados a proteínas G canónicos . Por lo tanto, las proteínas G y las proteínas aceleradoras de GTPasa parecen haber evolucionado antes que cualquier activador de proteína G conocido.

Los dominios RGS se pueden encontrar dentro de la misma proteína en combinación con una variedad de otros dominios, incluidos: DEP para la orientación a la membrana ( InterPro :  IPR000591 ), PDZ para la unión a GPCR ( InterPro :  IPR001478 ), PTB para la unión a fosfotirosina ( InterPro :  IPR006020 ), RBD para la unión a Ras ( InterPro :  IPR003116 ), GoLoco para la actividad inhibidora del nucleótido de guanina ( InterPro :  IPR003109 ), PX para la unión a fosfoinosítido ( InterPro :  IPR001683 ), PXA que está asociado con PX ( InterPro :  IPR003114 ), PH para la unión a fosfatidilinositol ( InterPro :  IPR001849 ) y GGL (similar a la subunidad gamma de la proteína G) para la unión a las subunidades beta de la proteína G ( InterPro :  IPR001770 Las proteínas RGS que contienen dominios GGL pueden interactuar con las subunidades beta de la proteína G para formar nuevos dímeros que impiden la unión de la subunidad gamma de la proteína G y la asociación de la subunidad alfa de la proteína G, evitando así la formación de heterotrímeros.

Ejemplos

Las proteínas humanas que contienen este dominio incluyen:

• AXIN1 , AXIN2
• GRK1 , GRK2 , GRK3 , GRK4 , GRK5 , GRK6 , GRK7
• RGS1 , RGS2 , RGS3 , RGS4 , RGS5 , RGS6 , RGS7 , RGS8 , RGS9 , RGS10 , RGS11 , RGS12 , RGS13 , RGS14 , RGS16 , RGS17 , RGS18 , RGS19 , RGS20 , RGS21
• SNX13

Véase también

Reguladores de proteínas de unión a GTP:

• FMAM
• BRECHA

Referencias

1. Coleman DE, Berghuis AM, Lee E, Linder ME, Gilman AG, Sprang SR (septiembre de 1994). "Estructuras de conformaciones activas de Gi alfa 1 y el mecanismo de hidrólisis de GTP". Science . 265 (5177): 1405–12. doi :10.1126/science.8073283. PMID  8073283.
2. De Vries L, Farquhar MG, Zheng B, Fischer T, Elenko E (2000). "El regulador de la familia de señalización de la proteína G". Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol . 40 : 235–271. doi :10.1146/annurev.pharmtox.40.1.235. PMID  10836135.
3. Dohlman HG (2009). "Capítulo 1 Proteínas RGS". Proteínas RGS en sus inicios . Progreso en biología molecular y ciencia traslacional. Vol. 86. págs. 1–14. doi :10.1016/S1877-1173(09)86001-8. ISBN 9780123747594. Número de identificación personal  20374711. {{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )
4. Burchett SA (2000). "Reguladores de la señalización de la proteína G: un bestiario de dominios modulares de unión a proteínas". J. Neurochem . 75 (4): 1335–1351. doi :10.1046/j.1471-4159.2000.0751335.x. PMID  10987813.
5. Tesmer VM, Kawano T, Shankaranarayanan A, Kozasa T, Tesmer JJ (2005). "Instantánea de proteínas G activadas en la membrana: el complejo Galphaq-GRK2-Gbetagamma". Science . 310 (5754): 1686–1690. doi :10.1126/science.1118890. PMID  16339447. S2CID  11996453.

Lectura adicional

• Tesmer, JJ; Berman, DM; Gilman, AG; Sprang, SR (1997). "Estructura de RGS4 unida a G(i alfa1 activada por AlF4): estabilización del estado de transición para la hidrólisis de GTP". Cell . 89 (2): 251–61. doi : 10.1016/s0092-8674(00)80204-4 . PMID  9108480. S2CID  2628150.
• Hunt TW, Fields TA, Casey PJ, Peralta EG (septiembre de 1996). "RGS10 es un activador selectivo de la actividad de la GTPasa G alfa i". Nature . 383 (6596): 175–7. doi :10.1038/383175a0. PMID  8774883. S2CID  4318445.
• Watson N, Linder ME, Druey KM, Kehrl JH, Blumer KJ (septiembre de 1996). "Miembros de la familia RGS: proteínas activadoras de GTPasa para subunidades alfa de proteína G heterotrimérica". Nature . 383 (6596): 172–5. doi :10.1038/383172a0. PMID  8774882. S2CID  4318239.
• Berman DM, Wilkie TM, Gilman AG (agosto de 1996). "GAIP y RGS4 son proteínas activadoras de GTPasa para la subfamilia Gi de subunidades alfa de la proteína G". Cell . 86 (3): 445–52. doi : 10.1016/S0092-8674(00)80117-8 . PMID  8756726. S2CID  12427406.
• Koelle MR, Horvitz HR (enero de 1996). "EGL-10 regula la señalización de la proteína G en el sistema nervioso de C. elegans y comparte un dominio conservado con muchas proteínas de mamíferos". Cell . 84 (1): 115–25. doi : 10.1016/s0092-8674(00)80998-8 . PMID  8548815. S2CID  7815240.
• De Vries L, Mousli M, Wurmser A, Farquhar MG (diciembre de 1995). "GAIP, una proteína que interactúa específicamente con la proteína G trimérica G alfa i3, es miembro de una familia de proteínas con un dominio central altamente conservado". Proc. Natl. Sci. USA . 92 (25): 11916–20. doi : 10.1073/pnas.92.25.11916 . PMC  40514 . PMID  8524874.
• Dohlman H, Apaniesk D, Chen Y, Song J, Nusskern D (julio de 1995). "Inhibición de la señalización de la proteína G por mutaciones dominantes de ganancia de función en Sst2p, un factor de desensibilización de feromonas en Saccharomyces cerevisiae". Mol Cell Biol . 15 (7): 3635–43. doi :10.1128/MCB.15.7.3635. PMC  230601. PMID  7791771 .
• Siderovski DP, Hessel A, Chung S, Mak TW, Tyers M (febrero de 1996). "¿Una nueva familia de reguladores de receptores acoplados a proteína G?". Curr Biol . 6 (2): 211–2. doi : 10.1016/S0960-9822(02)00454-2 . PMID  8673468. S2CID  17214806.

Enlaces externos

• [1] en PROSITE