Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с GRK1 )
Перейти к навигации Перейти к поиску
G-протеин-сопряженная рецепторная киназа 1
Идентификаторы
СимволGRK1
Альт. символыRHOK
Ген NCBI6011
HGNC10013
OMIM180381
RefSeqNM_002929
UniProtQ15835
Прочие данные
Номер ЕС2.7.11.14
LocusChr. 13 q34
Искать
СтруктурыШвейцарская модель
ДоменыИнтерПро

Родопсинкиназа ( EC 2.7.11.14 , палочко-опсин-киназа , G-белок-связанная рецепторная киназа 1 , GPCR-киназа 1 , GRK1 , опсин-киназа , опсинкиназа (фосфорилирование) , родопсинкиназа (фосфорилирование) , RK , STK14 ) представляет собой серин / треонин-специфическая протеинкиназа, участвующая в фототрансдукции . [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] Этот фермент катализирует следующиехимическая реакция :

АТФ + родопсин АДФ + фосфо-родопсин

Мутации в родопсинкиназе связаны с формой куриной слепоты, называемой болезнью Огучи . [9]

Функция и механизм действия [ править ]

Родопсинкиназа является членом семейства G-протеин-связанных рецепторных киназ и официально называется G-протеин-связанной рецепторной киназой 1 или GRK1. Родопсинкиназа обнаруживается в первую очередь в палочечных клетках сетчатки млекопитающих, где она фосфорилирует светоактивированный родопсин, член семейства рецепторов , связанных с G-белком, который распознает свет. Фосфорилированный, активируемый светом родопсин связывается с белком аррестин, завершая сигнальный каскад, активируемый светом. Родственная GRK7 , также известная как опсин-киназа колбочек, выполняет аналогичную функцию в клетках колбочек сетчатки, обеспечивая высокую остроту цветового зрения в ямке . [10] пост-трансляционной модификацииGRK1 путем фарнезилирования и α-карбоксильного метилирования важно для регуляции способности фермента распознавать родопсин в мембранах диска внешнего сегмента палочек. [11] [12]

Аррестин-1, связанный с родопсином, предотвращает активацию родопсином белка трансдуцина, чтобы полностью отключить фототрансдукцию . [13] [14]

Родопсинкиназа ингибируется кальцийсвязывающим белком рецитерином ступенчатым образом, что поддерживает чувствительность родопсина к свету, несмотря на большие изменения условий окружающего освещения. То есть в сетчатке, освещенной только тусклым светом, уровни кальция в палочечных клетках сетчатки высоки, а регенерин связывается с родопсинкиназой и ингибирует ее, в результате чего родопсин чрезвычайно чувствителен к фотонам, обеспечивая зрение при слабом освещении и с низкой точностью; при ярком свете уровни кальция в палочковидных клетках низкие, поэтому регенерин не может связывать или ингибировать родопсинкиназу, что приводит к более сильному подавлению передачи сигналов родопсина на исходном уровне для сохранения зрительной чувствительности. [15] [16]

Согласно предложенной модели, N-конец родопсинкиназы участвует в собственной активации. Предполагается, что активированный родопсин связывается с N-концом, который также участвует в стабилизации киназного домена, вызывая активную конформацию. [17]

Заболевание глаз [ править ]

Мутация в родопсинкиназе может привести к таким заболеваниям, как болезнь Огучи и дегенерация сетчатки. Болезнь Огучи - это форма врожденной стационарной куриной слепоты (ВСНБ). Врожденная стационарная куриная слепота вызвана неспособностью послать сигнал от внешней сетчатки к внутренней сетчатке с помощью сигнальных молекул. Болезнь Огучи - это генетическое заболевание, поэтому человек может быть унаследован от своих родителей. Гены, ответственные за болезнь Огучи, - это гены SAG и GRK1. Родопсинкиназа кодируется геном GRK1, поэтому мутация в GRK1 может привести к болезни Огучи. [18]

Дегенерация сетчатки - это форма заболевания сетчатки, вызванная гибелью фоторецепторных клеток, присутствующих в задней части глаза, сетчатке. Родопсинкиназа непосредственно участвует в родопсине, чтобы активировать зрительную фототрансдукцию . Исследования показали, что недостаток родопсинкиназы приводит к гибели фоторецепторных клеток . [19] Когда фоторецепторные клетки умирают, они отделяются от сетчатки и приводят к дегенерации сетчатки. [20]

См. Также [ править ]

  • Родопсин
  • Визуальная фототрансдукция
  • G-протеиновые рецепторные киназы
  • GRK2

Ссылки [ править ]

  1. ^ Lorenz W, Inglese J, K Palczewski, Onorato JJ, Caron MG, Лефковицы RJ (октябрь 1991). «Семейство рецепторных киназ: первичная структура родопсинкиназы обнаруживает сходство с бета-адренергической рецепторной киназой» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 88 (19): 8715–9. Bibcode : 1991PNAS ... 88.8715L . DOI : 10.1073 / pnas.88.19.8715 . PMC  52580 . PMID  1656454 .
  2. ^ Benovic JL, мэр F, Somers RL, Caron MG, Лефковицы RJ (1986). «Светозависимое фосфорилирование родопсина бета-адренорецепторной киназой». Природа . 321 (6073): 869–72. Bibcode : 1986Natur.321..869B . DOI : 10.1038 / 321869a0 . PMID 3014340 . S2CID 4346322 .  
  3. ^ Shichi H, Somers RL (октябрь 1978). «Светозависимое фосфорилирование родопсина. Очистка и свойства родопсинкиназы» . Журнал биологической химии . 253 (19): 7040–6. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (17) 38026-2 . PMID 690139 . 
  4. ^ Palczewski K, Макдауэлл JH, Hargrave PA (октябрь 1988). «Очистка и характеристика родопсинкиназы» . Журнал биологической химии . 263 (28): 14067–73. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (18) 68185-2 . PMID 2844754 . 
  5. ^ Уэллер М, Virmaux Н, Р Мандель (январь 1975). «Стимулированное светом фосфорилирование родопсина в сетчатке: присутствие протеинкиназы, специфичной для фотообесцвеченного родопсина» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 72 (1): 381–5. Bibcode : 1975PNAS ... 72..381W . DOI : 10.1073 / pnas.72.1.381 . PMC 432309 . PMID 164024 .  
  6. ^ Ч К, Брюэль С, Inglese Дж, Khorana HG (сентябрь 1997). «Родопсинкиназа: экспрессия в клетках насекомых, инфицированных бакуловирусом, и характеристика посттрансляционных модификаций» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 94 (20): 10577–82. Bibcode : 1997PNAS ... 9410577C . DOI : 10.1073 / pnas.94.20.10577 . PMC 23407 . PMID 9380677 .  
  7. ^ Хани SC, Абитболь M, S Ямамото, Maravic-Magovcevic I, Dryja TP (август 1996). «Характеристика и хромосомная локализация гена родопсинкиназы человека». Геномика . 35 (3): 571–6. DOI : 10.1006 / geno.1996.0399 . PMID 8812493 . 
  8. ^ Willets JM, Challiss Р.А., Nahorski SR (декабрь 2003). «Невизуальные ГРК: видим ли мы всю картину?». Направления фармакологических наук . 24 (12): 626–33. DOI : 10.1016 / j.tips.2003.10.003 . PMID 14654303 . 
  9. ^ Yamamoto S, Sippel KC, Берсон EL, Dryja TP (февраль 1997). «Дефекты гена родопсинкиназы в форме стационарной куриной слепоты Огучи». Генетика природы . 15 (2): 175–8. DOI : 10.1038 / ng0297-175 . PMID 9020843 . S2CID 9317102 .  
  10. ↑ Chen CK, Zhang K, Church-Kopish J, Huang W, Zhang H, Chen YJ, Frederick JM, Baehr W. (декабрь 2001 г.). «Характеристика человеческого GRK7 как потенциальной опсинкиназы колбочек». Молекулярное зрение . 7 : 305–13. PMID 11754336 . 
  11. ^ Inglese Дж, Гликман И. Ф., Лоренц Вт, Керон М.Г., Лефковицы RJ (январь 1992). «Изопренилирование протеинкиназы. Необходимость фарнезилирования / альфа-карбоксильного метилирования для полной ферментативной активности родопсинкиназы» . Журнал биологической химии . 267 (3): 1422–5. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (18) 45960-1 . PMID 1730692 . 
  12. ↑ Кутузов М.А., Андреева А.В., Беннетт Н. (декабрь 2012 г.). «Регулирование статуса метилирования G-протеин-связанной рецепторной киназы 1 (родопсинкиназа)». Сотовая связь . 24 (12): 2259–67. DOI : 10.1016 / j.cellsig.2012.07.020 . PMID 22846544 . 
  13. ^ Sakurai K, Chen J, Хани SC, Kefalov VJ (апрель 2015). «Регулирование фототрансдукции колбочки млекопитающих с помощью рековерина и родопсинкиназы» . Журнал биологической химии . 290 (14): 9239–50. DOI : 10.1074 / jbc.M115.639591 . PMC 4423708 . PMID 25673692 .  
  14. ^ Sakurai K, Young JE, Kefalov VJ, Хани SC (август 2011). «Вариация экспрессии родопсинкиназы изменяет отключение тусклой вспышки и световую адаптацию в стержневых фоторецепторах» . Исследовательская офтальмология и визуализация . 52 (9): 6793–800. DOI : 10.1167 / iovs.11-7158 . PMC 3176010 . PMID 21474765 .  
  15. ↑ Chen CK, Inglese J, Lefkowitz RJ, Hurley JB (июль 1995 г.). «Са (2 +) - зависимое взаимодействие регенерина с родопсинкиназой» . Журнал биологической химии . 270 (30): 18060–6. DOI : 10.1074 / jbc.270.30.18060 . PMID 7629115 . 
  16. ↑ Комолов К.Е., Сенин И.И., Ковалева Н.А., Кристоф М.П., ​​Чурумова В.А., Григорьев И.И., Ахтар М., Филиппов П.П., Кох К.В. (июль 2009 г.). «Механизм регуляции родопсинкиназы с помощью рецинина» . Журнал нейрохимии . 110 (1): 72–9. DOI : 10.1111 / j.1471-4159.2009.06118.x . PMID 19457073 . S2CID 205620698 .  
  17. ^ Орбан, Тивадар и др. «Субстрат-индуцированные изменения в динамике родопсинкиназы (G-протеин-рецепторная киназа 1)». Биохимия , т. 51, нет. 16, 2012, с. 3404–3411.
  18. ^ Teke MY, Citirik M, Kabacam S, Demircan S, Alikasifoglu M (октябрь 2016 г.). «Новая миссенс-мутация гена GRK1 при болезни Огучи» . Отчеты по молекулярной медицине . 14 (4): 3129–33. DOI : 10.3892 / mmr.2016.5620 . PMC 5042745 . PMID 27511724 .  
  19. Перейти ↑ Choi S, Hao W, Chen CK, Simon MI (ноябрь 2001 г.). «Профили экспрессии генов индуцированного светом апоптоза в сетчатке мышей с дефицитом аррестина / родопсинкиназы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 98 (23): 13096–101. Bibcode : 2001PNAS ... 9813096C . DOI : 10.1073 / pnas.201417498 . PMC 60830 . PMID 11687607 .  
  20. ^ Мураками Y, Notomi S, Hisatomi Т, Т Наказаву, Ишибаши Т, Миллер JW, Vavvas Д.Г. (ноябрь 2013 г. ). «Смерть фоторецепторных клеток и спасение при отслоении и дегенерации сетчатки» . Прогресс в исследованиях сетчатки и глаз . 37 (2013): 114–40. DOI : 10.1016 / j.preteyeres.2013.08.001 . PMC 3871865 . PMID 23994436 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Родопсин + киназа в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)