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新研究揭示:GPCRs的全新信號傳遞過程,德國MB助力科研

更新時間:2023-04-02  |  點擊率:637

分子實驗對實驗環(huán)境有一定要求,德國MB公司的PCR實驗污染清除試劑,助力分子生物學(xué)研究
配體刺激的G蛋白偶聯(lián)受體(GPCRs)激活異三聚體G蛋白啟動信號,從而調(diào)節(jié)各種關(guān)鍵的生理過程。已知可激活細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK)——細(xì)胞增殖和存活的主要調(diào)節(jié)因子。然而,GPCR介導(dǎo)的ERK激活的確切機制還沒有被清楚地理解。

ERK是細(xì)胞增殖和存活的主調(diào)控因子,是GPCR信號的最重要下游成分之一。然而,GPCRs激活ERK信號的分子機制仍然知之甚少。添加缺失的空間信息,對于更好地理解GPCR介導(dǎo)的ERK信號的機制至關(guān)重要,因為ERK和GPCR信號都是空間分隔的。特別是,新出現(xiàn)的證據(jù)表明,GPCRs信號不僅來自質(zhì)膜,還來自網(wǎng)格蛋白和β-抑制素介導(dǎo)的胞吞作用后的早期核內(nèi)體,因此能夠?qū)ο掠涡盘杺鬟f進(jìn)行時空控制。然而,GPCR介導(dǎo)的ERK信號是如何在空間上被調(diào)節(jié)的,以及這兩個時空分離的GPCRs池是如何與ERK機制耦合的,目前還不清楚。

近日,發(fā)表在《Nature》上,標(biāo)題為:“Non-canonical β-adrenergic activation of ERK at endosomes"的文章,揭示核內(nèi)體中ERK的非典型調(diào)控是由定位的β-腎上腺素能受體和G蛋白Gαs引起的。

配體刺激的受體內(nèi)吞作用后,核內(nèi)體定位的活性Gαs在功能上招募ERK信號元件如RAF和MEK,刺激核內(nèi)體和核ERK活性,從而控制基因表達(dá)和細(xì)胞增殖。

g蛋白偶聯(lián)受體(GPCRs)是最大的信號受體家族,也是重要的藥物靶點。

利用亞細(xì)胞靶向ERK活性生物傳感器,研究人員發(fā)現(xiàn)β2AR信號在核內(nèi)體上誘導(dǎo)ERK活性,但在質(zhì)膜上不誘導(dǎo)。這種ERK活性依賴于活躍的核內(nèi)體定位的Gαs,需要配體刺激的β2AR內(nèi)吞作用。研究人員進(jìn)一步確定了一個由Gαs、RAF和絲裂原激活蛋白激酶組成的內(nèi)體細(xì)胞定位非典型信號軸,導(dǎo)致內(nèi)體細(xì)胞ERK活性傳播到細(xì)胞核。選擇性抑制內(nèi)體β2AR和Gαs信號通路可使核ERK活性、MYC基因表達(dá)和細(xì)胞增殖減弱。這些結(jié)果揭示了通過GPCR信號通路進(jìn)行ERK空間調(diào)控的非典型機制,并確定了一個功能重要的內(nèi)體信號軸。


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