Avertissement : Cette page est une traduction automatique de cette page à l'origine en anglais. Veuillez noter puisque les traductions sont générées par des machines, pas tous les traduction sera parfaite. Ce site Web et ses pages Web sont destinés à être lus en anglais. Toute traduction de ce site et de ses pages Web peut être imprécis et inexacte, en tout ou en partie. Cette traduction est fournie dans une pratique.

Origine et diversification de GPCR

Par Jeyashree Sundaram, MBA

les récepteurs accouplés parprotéine appartiennent au plus grand superfamily de la transmembrane enjambant les protéines (TMS) dans le génome vertébré.

Crédit : Andrii Vodolazhsky/Shutterstock.com

Ils sont hautement divers dans l'ordre, mais contribuent les mêmes structures topologiques. Un rôle essentiel de GPCR est signalisation de cellules par les signes extracellulaires, tels que des neurotransmetteurs et des hormones.

GPCRs sont également essentiel pour transmettre par relais les signes extracellulaires tels que des neurotransmetteurs et des hormones aux cellules. Ils négocient des signaux intracellulaires en ajoutant aux protéines particulières de G.

GPCRs sont des récepteurs pour des acides aminés, des glycoprotéines, des amines, des peptides, des acides gras, des ions2+ de Ca et des récepteurs sensoriels pour différents ligands exogènes tels que les molécules amères, les odorants, les phéromones, les photons légers, et les échantillons doux.

Des milliers de GPCRs ont été recensés dans le génome humain, comportant environ 350 récepteurs pour des facteurs de croissance, hormones, et quelques ligands endogènes, alors que 150 récepteurs restent toujours non identifiés.

Origine de la transmembrane sept enjambant le faisceau

GPCRs se composent de la transmembrane sept (7TM) enjambant des régions. La transduction du signal par GPCRs est une caractéristique des eucaryotes, toutefois des protéines du récepteur 7TM cependant ont été également précédemment trouvées dans les prokaryotes.

Les protéines procaryotiques avec les régions 7TM comprennent les bacteriorhodopsins, les halorhodopsins, et les proteorhodopsins sensibles à la lumière. Ces protéines effectuent l'énergie moissonnant sans photosynthèse dans les bactéries et les archéobactéries. Bacteriorhodopsin, la protéine la plus ancienne actuelle dans les prokaryotes, a un domaine économisé et une structure cristalline analogues avec la topologie sept de la transmembrane GPCRs.

La relation phylogénétique entre 7TM et bacteriorhodopsin propose que le récepteur eurkaryotic de glutamate soit hautement homologue au bacteriorhodopsin. Ainsi, 7TM enjambant des récepteurs sont susceptibles d'avoir évolué de la topologie du bacteriorhodopsin.  

Origine et diversification des familles de GPCR

En 1994, Findlay et Attwood ont réparti le superfamily de GPCR en six classes (A-F) basées sur leur cadrage fonctionnel de similitude et de séquence.

Ceci a été suivi de la catégorie de GRAFS (glutamate, rhodopsine, adhérence, a grésillé/Taste2, sécrétine) qui associe au 7TM enjambant GPCRs dans le génome humain.

La rhodopsine (famille de type A) est la famille la plus nombreuse, comportant 683 membres présentent chez l'homme. Cette famille a les caractéristiques distinctes qui sont des aminé-terminus et des interactions étendus courts de ligand. L'adhérence (récepteurs de type B) comportent de longs aminé-terminus avec les domaines multiples.

Le glutamate (famille de type C) est caractérisé par les longs aminé-terminus qui servent de région au grippement endogène de ligand. Grésillé (des récepteurs de type F) contiennent de longs aminé-terminus avec la protéine riche en cystéine.  

Famille de glutamate

Une grande partie de la preuve fonctionnelle et des caractéristiques génomiques actuellement disponibles est basée sur des membres de la famille de glutamate trouvés dans le cydonium de Geodia et le discoideum de Dictyostelium, dont l'évolution était il y a 600 millions d'ans. La famille de glutamate est pour cette raison considérée phylogénétique comme la famille la plus ancienne de GPCR.

Le module de trappe de mouche de Vénus (VFTM) appartient à ce groupe et est caractérisé par un long domaine d'aminé-borne qui spécifie le grippement de ligand et a la séquence homologue aux protéines obligatoires périplasmiques des bactéries.

Le VFTM est considéré comme seul, car l'activation glutamate-dépendante n'est pas observée dans le discoideum de D. et est seulement présente dans le cydonium de G. aux concentrations millimolar. Ceci indique que la signalisation du glutamate par cette famille est apparue au commencement dans l'évolution metazoan.

Sous des formes de protozoaire des récepteurs de glutamate, gripper de l'acide aminé (glutamate) est le plus important. Tandis que dans l'évolution vertébrée, la famille de glutamate a provoqué le goût, le calcium détectant, les poissons, et les récepteurs olfactifs de phéromone.

Famille d'adhérence

La famille d'adhérence comprend les caractéristiques principales, telles que de longs domaines de N-terminus, domaines de facteur de croissance épidermique, et domaines protéolytiques (GPS) de GPCR qui peuvent être recensés dans la substance metazoan.

Les brevicollis de Monosiga est un choanoflagellate unicellulaire est le metazoan le plus proche qui a un domaine de GPS de l'adhérence GPCR. De même, des séquences appartenant lointainement à l'adhérence GPCRs peuvent également être trouvées dans les génomes de la centrale et des champignons.

Dans les mammifères, la famille d'adhérence augmente à environ 31 membres chez la souris et à 33 membres dans l'être humain.

La famille d'adhérence est hautement préservée chez les animaux tout bilatéralement symétriques et les membres exécutent une part importante dans le développement de tissu. Ceci comprend les récepteurs de nuit de flamant de drosophile et la famille comme une cadhérine. Les membres de la famille d'adhérence sont également responsables de mettre à jour la polarité de tissu et le contrôle de cellules, et sont impliqués dans la signalisation grésillée.

Famille de sécrétine

La sécrétine (famille de type B) partage quelques traits communs avec la famille d'adhérence. Les récepteurs de sécrétine comportent un domaine du grippement d'hormone du noyau 7TM et de l'aminé-borne (HRM), qui sont impliqué dans le grippement des hormones de peptide.

Des récepteurs de sécrétine peuvent être recensés dans la plupart des bilaterians, mais pas dans des metazoans plus anciens. Dans les mammifères, la famille de sécrétine a une structure génomique compliquée avec différents introns.

Dans les mammifères, les récepteurs de sécrétine contiennent les passerelles fortement économisées de bisulfide à l'intérieur des terminus aminés qui jouent un rôle majeur dans le grippement de ligand.

Famille grésillée

La famille grésillée est trouvée dans le cnidaria, le placozoa (adherens de Trichoplax), et les éponges. Cette famille est pensée pour avoir évolué dans metazoan multicellulaire.

Des récepteurs grésillés sont hautement économisés en travers de tous les organismes contenant GPCRs.  Ils jouent un rôle important dans l'ontogenèse de l'eumetazoa, du règlement de multiplication de cellules, du gastrulation, de la polarité de cellules, et du développement de tissu.

Famille de rhodopsine

La famille de rhodopsine comporte la plus grande sous-famille de GPCRs dans les vertébrés. Chez l'homme, il y a 683 membres répartis en quatre groupes importants, à savoir, α-, β-, γ-, et δ-groupes, qui peuvent être encore divisés en 13 sous-familles.

Les récepteurs de cette famille sont impliqués dans le grippement des ligands qui comportent des petites molécules telles que des purines, des amines, des peptides, de grandes glycoprotéines, et des lipides.

La caractéristique économisée de la famille de rhodopsine est le 7TM enjambant le faisceau, qui est trouvé chez tous les animaux bilatéraux, et également dans le cnidaria. Ceci propose que la famille de rhodopsine ait évolué il y a 570-700 millions d'ans.

Les méthodes et le développement de ordonnancement avancés du génotypage ont grand augmenté les caractéristiques génétiques procurables pour les deux l'élevage et la différente substance des populations variées. Une des la plupart des caractéristiques intéressantes à élucider des études génétiques est l'adaptation de GPCRs aux fonctionnements sensoriels neufs, qui ont fourni un principal avantage dans l'évolution humaine.

Further Reading

Last Updated: Feb 26, 2019

Comments

The opinions expressed here are the views of the writer and do not necessarily reflect the views and opinions of News Medical.