GPCR(Guanosine-binding Protein Coupled Receptor,G蛋白偶聯受體)蛋白家族是目前最重要的藥物作用靶標庫,據統計超過50%的臨床用藥物以及正在研發中的藥物都作用于GPCR。GPCR是細胞信號傳導中的重要蛋白質,其拓撲構象為7次跨膜的受體。當膜外的配體作用于該受體時,該受體的膜內部分與G蛋白相互結合,激活G蛋白。G蛋白可通過兩種途徑,傳遞細胞外的信息:第一種方式是打開跨膜離子通道,讓外界的離子進入;第二種方式是激活第二信使,如cAMp、IP3/DAG等。鈣離子通常認為是 cAMp、IP3/DAG下游的第三信使。通過這種方法,GPCR將細胞外信號傳遞成細胞內的多種下游蛋白,從而在細胞信號轉導過程中發揮重要生物學功能,其中,14-3-3蛋白是GPCR的下游蛋白。
14-3-3蛋白家族是真核生物細胞中高度保守的蛋白質,該家族的蛋白能夠特異性結合含有磷酸化絲氨酸或蘇氨酸的肽段,參與多種信號轉導通路。14-3-3蛋白可多其它多種蛋白相互作用,并介導多種疾病的發展,包括癌癥、老年癡呆癥、帕金森癥、共濟失調、精神分裂癥和雙相情感障礙等。
盡管已經有研究發現GPCR蛋白與14-3-3蛋白有相互作用,但目前其相互作用機制并不明確。 Eishingdrelo博士發現,GPCR通過14-3-3的傳遞信號,而GPCR的拮抗劑能特異的抑制激活劑引起的14-3-3的信號。GPCR介導的14-3-3信號是磷酸化依賴的。廣譜的激酶抑制劑staurosporine能抑制GPCR介導的14-3-3信號,而GRK2/3抑制劑CMPD101不能。此外,他們發現GPCR /14-3-3相互作用發生得比GPCR/β-arrestin相互作用慢。此外,作者還發現GPCR介導的14-3-3信號是依賴于β-arrestin的。該研究讓人們對將GPCR信號與14-3-3蛋白交互網絡的交互有了更深的理解,GPCR信號通路比原本發現的更為復雜。對于GPCR更深入的理解,可更好的開發靶向特定蛋白-蛋白相互作用的藥物。
Cite this article Hua Li, Alex Eishingdrelo, Sathapana Kongsamut & Haifeng Eishingdrelo G-protein-coupled receptors mediate 14-3-3 signal transduction. Signal transduction and targeted therapy,1. (2016). doi:10.1038/sigtrans.2016.18
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