Catalytic activation of β-arrestin by GPCRs.
Catalytic activation of β-arrestin by GPCRs.
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DOI：
10.1038/s41586-018-0079-1
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发表时间：
2018-05
期刊：
影响因子：
64.8
通讯作者：
von Zastrow M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Eichel K;Jullié D;Barsi-Rhyne B;Latorraca NR;Masureel M;Sibarita JB;Dror RO;von Zastrow M
β-arrestins是G蛋白偶联受体（GPCR）的关键调节蛋白和转导蛋白。目前认为细胞β-抑制蛋白功能需要由磷酸化GPCR尾驱动的稳定和化学计量的GPCR/β-抑制蛋白支架复合物形成。我们证明了一个独特的和额外的机制，不需要稳定的GPCR/β-抑制蛋白支架或GPCR尾。相反，它是通过GPCR核心的瞬时接合激活的，GPCR核心使β-抑制蛋白中保守的结构域间电荷网络不稳定。这促进了β-抑制蛋白在质膜上的捕获和GPCR解离后在网格蛋白包被的内吞结构（CCS）中的积累，需要β-抑制蛋白与膜磷酸肌醇和CCS晶格蛋白的一系列相互作用。β-arrestin在没有其上游激活GPCR的CCS中聚集与细胞ERK（细胞外信号调节激酶）应答的β-arrestin依赖性组分相关。这些结果描绘了细胞β-抑制蛋白功能的离散机制，其被GPCR催化激活。
β-arrestins are critical regulator and transducer proteins for G protein-coupled receptors (GPCRs). Cellular β-arrestin function is presently thought to require stable and stoichiometric GPCR/β-arrestin scaffold complex formation driven by the phosphorylated GPCR tail. We demonstrate a distinct and additional mechanism that does not require stable GPCR/β-arrestin scaffolding or the GPCR tail. Instead, it is activated by transient engagement of the GPCR core that destabilizes a conserved inter-domain charge network in β-arrestin. This promotes capture of β-arrestin at the plasma membrane and accumulation in clathrin-coated endocytic structures (CCSs) after GPCR dissociation, requiring a series of β-arrestin interactions with membrane phosphoinositides and CCS lattice proteins. β-arrestin clustering in CCSs without its upstream activating GPCR is associated with a β-arrestin-dependent component of the cellular ERK (Extracellular signal-regulated kinase) response. These results delineate a discrete mechanism of cellular β-arrestin function that is activated catalytically by GPCRs.
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