Рецептор уротензина-II - Urotensin-II receptor
В рецептор уротензина-2 (UR-II-R) также известен как GPR14 представляет собой рецептор, связанный с белком G семейства родопсинов (GPCR) класса А, который имеет длину 386 аминокислот и связывается в первую очередь с нейропептид уротензин II.[1] Рецептор быстро приобрел известность, когда было обнаружено, что при активации уротензином II он вызывает наиболее сильные вазоконстрикция эффект когда-либо видел.[5] Хотя точная функция рецептора уротензина II полностью не известна, она была связана с сердечно-сосудистый эффекты, стресс, и Быстрый сон.
Лиганды
Существует два известных эндогенных агониста рецептора уротензина II. Одним из них является уротензин II, мРНК которого обнаруживается во множестве тканей, включая мозг, а также кровеносные сосуды. Это сильнодействующее сосудосуживающее средство, способное увеличить циклы быстрого сна. Другой пептид, связанный с уротензином II (URP) который также обнаруживается в различных тканях, хотя и в меньших концентрациях, чем уротензин II. Единственное исключение составляет репродуктивная ткань человека, где уровни URP намного выше, чем уротензин II.
Клеточный путь
Рецептор уротензина II взаимодействует с G-белком, альфа-субъединица которого Gαq11 который в основном участвует в активации Протеинкиназа C (PKC). Затем это активирует фосфолипаза C который увеличивает межклеточное количество кальция за счет активации IP3 которая представляет собой внутриклеточную молекулу, которая действует как вторичный посланник. IP3 затем высвобождает кальций, который затем активирует PKC.
Когда рецептор уротензина II активируется, он также способствует повышению бета арестовать транслокация. Бета-аррестин важен для прекращения реакции рецептора на раздражитель. Бета-аррестин также приносит с собой другие белки, которые усваивают рецептор, что также помогает снизить чувствительность клетки к стимулам.[6]
Распределение тканей
На основе ОТ-ПЦР По всей видимости, рецептор уротензина II экспрессируется по всему мозгу.[7] С другой стороны, при использовании гибридизация in situ Было показано, что метод, который менее чувствителен, но дает больше информации об анатомическом расположении мРНК рецептора уротензина II, ограничен мозговой ствол холинергические нейроны из латеродорсальный тегментальный (LDT) и педункулопонтинные покровные ядра (PPT) оба важны для быстрого сна.[8] Эти два разных результата связаны с тем, что рецептор уротензина II также может быть обнаружен в кровеносных сосудах, что, вероятно, и обнаружило чувствительный метод ОТ-ПЦР. Рецепторы уротензина II также обнаруживаются в холинергических нейронах спинного мозга, что указывает на некоторый тип двигательной функции.
Рецепторы уротензина II также были обнаружены в других периферических тканях и кровеносных сосудах. Это говорит о некотором влиянии на сердечно-сосудистую систему.
Функция
ЦНС
Когда рецептор уротензина II активируется через интрацеребровентрикулярный (icv) инъекция уротензина II вызывает повышение рилизинг-фактор кортикотропина через активацию паравентрикулярные нейроны гипоталамуса (PVN), которые приводят к повышению уровня в плазме адренкортикотропные гормоны. C-fos Уровни, которые повышаются всякий раз, когда наблюдается увеличение нервной активности, были обнаружены в мозге через 20 минут после введения уротензина II. Стимуляция PVN путем активации рецептора уротензина II означает, что он напрямую влияет на гипоталамус гипофизарной оси (HPA) что важно для регуляции многих важных функций организма.[9] Крысы также проявляют много связанного со стрессом поведения при введении уротензина II, например, стимуляцию и ерзание в знакомой среде.
Быстрый сон контролируется холинергическими нейронами в PPT и LDT. Локальная инъекция уротензина II в РРТ приводит к учащению эпизодов быстрого сна, когда возбуждение холинергических нейронов наблюдается через электрофизиологические исследования. Исследования также показали отсутствие эффекта на нехолинергические нейроны. Бодрствование и медленный сон не были затронуты активацией рецептора уротензина II.[10]
Сердечно-сосудистые
Кратковременным эффектом активации рецептора уротензина II является выброс межклеточного кальция в аорта что приводит к вазоконстрикция судна. Есть также свидетельства того, что существуют долгосрочные эффекты активации рецептора уротензина II, которые могут играть роль в кардиомиоцитная гипертрофия.[11]
Ген
Рецептор уротензина II человека расположен на хромосоме 17q25 в виде без интронов ген. Нет известных подтипов рецепторов, но эту возможность нельзя сбрасывать со счетов. Он имеет последовательности доменов, аналогичные рецептор соматостатина, а в лабораторных условиях может быть активирован соматостатин.[12]
Клиническое значение
Мутации
Существует одна однонуклеотидный полиморфизм что, как известно, происходит у людей в отношении рецептора уротензина II. R1483.50 вместо H1483.50 который влияет на реакцию клетки при активации рецептора уротензина II. Рецептор не может активировать PKC, но он все еще может активировать путь ERK1 / 2, хотя он немного медленнее.
Были проведены исследования определенных аминокислот на рецепторе уротензина II, особенно тех, которые гомологичны другим членам семейства родопсинов. К ним относятся, D972.50, E1473.49, и Y1493.50. Во всех случаях аминокислоты превращались в аланин, и их эффекты наблюдались. Мутировавший D972.50 рецептор не может активировать PKC и не может активировать путь ERK1 / 2. Это означает, что он влияет на активацию обоих путей и играет важную роль. Две другие мутировавшие аминокислоты E1473.49 и Y1493.50 по-прежнему активирует как PKC, так и ERK1 / 2, что позволяет предположить, что они не играют критической роли в активации пути.[13]
использованная литература
- ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000181408 - Ансамбль, Май 2017
- ^ а б c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000039321 - Ансамбль, Май 2017
- ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ Clozel M, Binkert C, Birker-Robaczewska M, Boukhadra C, Ding SS, Fischli W, Hess P, Mathys B, Morrison K, Müller C, Müller C, Nayler O, Qiu C, Rey M, Scherz MW, Velker J, Веллер Т., Си Дж. Ф., Зилтенер П. (октябрь 2004 г.). "Фармакология антагониста рецептора уротензина-II палозурана (ACT-058362; 1- [2- (4-бензил-4-гидроксипиперидин-1-ил) этил] -3- (2-метилхинолин-4- ил) -сульфат мочевины): первая демонстрация патофизиологической роли уротензиновой системы ». Журнал фармакологии и экспериментальной терапии. 311 (1): 204–12. Дои:10.1124 / jpet.104.068320. PMID 15146030. S2CID 2011410.
- ^ Эймс Р.С., Сарау Х.М., Чемберс Дж. К., Виллетт Р. Н., Айяр Н. В., Романский А. М. и др. (1999). «Человеческий уротензин-II является сильнодействующим сосудосуживающим средством и агонистом сиротского рецептора GPR14». Природа. 401 (6750): 282–6. Дои:10.1038/45809. PMID 10499587. S2CID 4564765.
- ^ Гартлон Дж., Паркер Ф., Харрисон округ Колумбия, Дуглас С.А., Эшмид Т.Э., Райли Г.Дж., Хьюз З.А., Тейлор С.Г., Мантон Р.П., Хаган Дж. Дж., Хантер Дж. А., Джонс Д. Н. (2001). «Центральные эффекты уротензина-II после введения ICV у крыс». Психофармакология. 155 (4): 426–33. Дои:10.1007 / s002130100715. PMID 11441433. S2CID 22774771.
- ^ Кларк С.Д., Нотхакер HP, Ван З., Сайто Ю., Лесли FM, Чивелли О (2001). «Рецептор уротензина II экспрессируется в холинергической мезопонтинной оболочке крысы». Исследование мозга. 923 (1–2): 120–7. Дои:10.1016 / с0006-8993 (01) 03208-5. PMID 11743979. S2CID 29248060.
- ^ Уотсон AM, Ламберт GW, Смит KJ, May CN (2003). «Уротензин II действует центрально, увеличивая высвобождение адреналина и АКТГ и вызывая мощное инотропное и хронотропное действие». Гипертония. 42 (3): 373–9. Дои:10.1161 / 01.HYP.0000084633.85427.E6. PMID 12885791.
- ^ Нотхакер HP, Кларк S (2005). «От сердца к разуму. Система уротензина II и ее развивающаяся нейрофизиологическая роль». Журнал FEBS. 272 (22): 5694–702. Дои:10.1111 / j.1742-4658.2005.04983.x. PMID 16279935. S2CID 83184639.
- ^ Saetrum Opgaard O, Nothacker H, Ehlert FJ, Krause DN (2000). «Человеческий уротензин II опосредует сужение сосудов за счет увеличения инозитолфосфатов». Европейский журнал фармакологии. 406 (2): 265–71. Дои:10.1016 / s0014-2999 (00) 00672-5. PMID 11020490.
- ^ Нотхакер HP, Ван З., Макнил А.М., Сайто Ю., Мертен С., О'Дауд Б., Утка С.П., Цивелли О (1999). «Идентификация природного лиганда сиротского рецептора, сопряженного с G-белком, участвующего в регуляции вазоконстрикции». Природа клеточной биологии. 1 (6): 383–5. Дои:10.1038/14081. PMID 10559967. S2CID 41304445.
- ^ Proulx CD, Holleran BJ, Boucard AA, Escher E, Guillemette G, Leduc R (2008). «Мутационный анализ консервативных мотивов Asp2.50 и ERY выявляет предвзятость передачи сигналов рецептора уротензина II». Молекулярная фармакология. 74 (3): 552–61. Дои:10,1124 / моль. 108,045054. PMID 18509066. S2CID 9019351.
дальнейшее чтение
- Марчезе А., Хейбер М., Нгуен Т., Хенг Х. Х., Салдивия В. Р., Ченг Р., Мерфи П. М., Цуй Л.С., Ши Х, Грегор П. (сентябрь 1995 г.). «Клонирование и хромосомное картирование трех новых генов, GPR9, GPR10 и GPR14, кодирующих рецепторы, связанные с интерлейкином 8, нейропептидом Y и рецепторами соматостатина». Геномика. 29 (2): 335–44. Дои:10.1006 / geno.1995.9996. PMID 8666380.
- Coulouarn Y, Lihrmann I, Jegou S, Anouar Y, Tostivint H, Beauvillain JC, Conlon JM, Bern HA, Vaudry H (декабрь 1998 г.). «Клонирование кДНК, кодирующей предшественник уротензина II у лягушки и человека, показывает интенсивную экспрессию гена уротензина II в мотонейронах спинного мозга». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 95 (26): 15803–8. Дои:10.1073 / пнас.95.26.15803. ЧВК 28125. PMID 9861051.
- Лю Кью, Понг С.С., Цзэн З., Чжан Кью, Ховард А.Д., Уильямс Д.Л. и др. (Декабрь 1999 г.). «Идентификация уротензина II в качестве эндогенного лиганда для сиротского рецептора GPR14, сопряженного с G-белком». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 266 (1): 174–8. Дои:10.1006 / bbrc.1999.1796. PMID 10581185.
- Протопопов А., Кашуба В., Подовски Р., Гизатуллин Р., Зоннхаммер Е., Валестедт С., Забаровский Е.Р. (2000). «Присвоение гена GPR14, кодирующего рецептор 14, связанный с G-белком, хромосоме 17q25.3 человека путем флуоресцентной гибридизации in situ». Цитогенетика и клеточная генетика. 88 (3–4): 312–3. Дои:10.1159/000015516. PMID 10828617. S2CID 39854406.
- Maguire JJ, Kuc RE, Davenport AP (октябрь 2000 г.). "Орфан-рецепторный лиганд уротензин II человека: локализация рецептора в тканях человека и сравнение сосудосуживающих ответов с эндотелином-1". Британский журнал фармакологии. 131 (3): 441–6. Дои:10.1038 / sj.bjp.0703601. ЧВК 1572358. PMID 11015293.
- Суго Т., Мураками И., Шимомура Ю., Харада М., Абэ М., Ишибаши Ю., Китада С., Миядзима Н., Сузуки Н., Мори М., Фуджино М. (октябрь 2003 г.). «Идентификация родственного уротензину II пептида как иммунореактивной молекулы уротензина II в головном мозге крысы». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 310 (3): 860–8. Дои:10.1016 / j.bbrc.2003.09.102. PMID 14550283.
- Birker-Robaczewska M, Boukhadra C, Studer R, Mueller C, Binkert C, Nayler O (2004). «Экспрессия рецептора уротензина II (U2R) повышается под действием гамма-интерферона». Журнал исследований рецепторов и передачи сигналов. 23 (4): 289–305. Дои:10.1081 / RRS-120026972. PMID 14753294. S2CID 8558448.
- Bousette N, Patel L, Douglas SA, Ohlstein EH, Giaid A (сентябрь 2004 г.). «Повышенная экспрессия уротензина II и его родственного рецептора GPR14 при атеросклеротических поражениях аорты человека». Атеросклероз. 176 (1): 117–23. Дои:10.1016 / j.atherosclerosis.2004.03.023. PMID 15306183.
- Suzuki S, Wenyi Z, Hirai M, Hinokio Y, Suzuki C, Yamada T, Yoshizumi S, Suzuki M, Tanizawa Y, Matsutani A, Oka Y (октябрь 2004 г.). «Генетические вариации генов уротензина II и рецепторов уротензина II и риск сахарного диабета 2 типа в Японии». Пептиды. 25 (10): 1803–8. Дои:10.1016 / j.peptides.2004.03.030. PMID 15476949. S2CID 11783160.
- Ци Дж.С., Минор Л.К., Смит К., Ху Б., Ян Дж., Андраде-Гордон П., Дамиано Б. (апрель 2005 г.). «Характеристика функциональных рецепторов уротензина II в миобластах скелетных мышц человека: сравнение с рецепторами ангиотензина II». Пептиды. 26 (4): 683–90. Дои:10.1016 / j.peptides.2004.11.018. PMID 15752584. S2CID 1244919.
- Ленер У., Велич А., Шротер Р., Шлаттер Э, Синдич А. (2007). «Лиганды и передача сигналов рецептора GPR14, связанного с G-белком, экспрессируемого в клетках почек человека». Клеточная физиология и биохимия. 20 (1–4): 181–92. Дои:10.1159/000104165. PMID 17595527.
- Segain JP, Rolli-Derkinderen M, Gervois N, Raingeard de la Blétière D, Loirand G, Pacaud P (июль 2007 г.). «Уротензин II - новый хемотаксический фактор для моноцитов, экспрессирующих рецептор UT». Журнал иммунологии. 179 (2): 901–9. Дои:10.4049 / jimmunol.179.2.901. PMID 17617581.
- Леманн Ф., Петтерсен А., Карриер Э.А., Щербухин В., Олссон Р., Хакселл У., Лутман К. (апрель 2006 г.). «Новые сильнодействующие и эффективные непептидные агонисты рецепторов уротензина II». Журнал медицинской химии. 49 (7): 2232–40. Дои:10.1021 / jm051121i. PMID 16570919.
внешние ссылки
- «Рецепторы уротензина». База данных рецепторов и ионных каналов IUPHAR. Международный союз фундаментальной и клинической фармакологии.
- UTS2R + белок, + человеческий в Национальной медицинской библиотеке США Рубрики медицинской тематики (MeSH)