Molecular assembly of rhodopsin with G protein-coupled receptor kinases.
Molecular assembly of rhodopsin with G protein-coupled receptor kinases.
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DOI：
10.1038/cr.2017.72
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发表时间：
2017-06
期刊：
影响因子：
44.1
通讯作者：
Xu HE
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
He Y;Gao X;Goswami D;Hou L;Pal K;Yin Y;Zhao G;Ernst OP;Griffin P;Melcher K;Xu HE
G 蛋白偶联受体激酶 (GRK) 在 GPCR 信号转导脱敏中发挥着关键作用，但由于检测高度动态的 GPCR/GRK 相互作用的技术困难，人们对 GRK 如何识别和磷酸化 GPCR 知之甚少。通过将遗传方法与多种生化检测相结合，我们确定了原型 GPCR 视紫红质及其激酶 GRK1 组装的关键决定因素。我们的工作表明，GRK 的调节性 G 蛋白信号同源 (RH) 结构域是 GPCR 的主要结合位点，并且 GRK1 激酶结构域的活性构象是与视紫红质有效相互作用所必需的。此外，我们还为 GRK5 中功能获得性 Q41L 突变的长期难题提供了机制解决方案。该突变位于 RH 结构域，增加了 GRK 突变体与 GPCR 相互作用并使 GPCR 脱敏的能力。最后，我们通过负染色电子显微镜重建展示了视紫红质/GRK 复合物的主要结构。这些数据共同定义了视紫红质/GRK1 相互作用的关键组成部分，并为理解 GRK 介导的 GPCR 脱敏提供了一个框架。
G protein-coupled receptor kinases (GRKs) play pivotal roles in desensitizing GPCR signaling but little is known about how GRKs recognize and phosphorylate GPCRs due to the technical difficulties in detecting the highly dynamic GPCR/GRK interaction. By combining a genetic approach with multiple biochemical assays, we identified the key determinants for the assembly of the prototypical GPCR rhodopsin with its kinase GRK1. Our work reveals that the regulatory G-protein signaling homology (RH) domain of GRKs is the primary binding site to GPCRs and an active conformation of the GRK1 kinase domain is required for efficient interaction with rhodopsin. In addition, we provide a mechanistic solution for the longstanding puzzle about the gain-of-function Q41L mutation in GRK5. This mutation is in the RH domain and increases the capacity of the GRK mutant to interact with and to desensitize GPCRs. Finally we present the principal architecture of a rhodopsin/GRK complex through negative stain electron microscopy reconstruction. Together, these data define the key components for the rhodopsin/GRK1 interaction and provide a framework for understanding GRK-mediated desensitization of GPCRs.
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影响因子：
7.5
作者：
Homan, Kristoff T.;Tesmer, John J. G.
通讯作者：
Tesmer, John J. G.
影响因子：
64.8
作者：
Choe, Hui-Woog;Kim, Yong Ju;Ernst, Oliver P.
通讯作者：
Ernst, Oliver P.
影响因子：
4.8
作者：
Komolov, Konstantin E.;Bhardwaj, Anshul;Benovic, Jeffrey L.
通讯作者：
Benovic, Jeffrey L.
DOI：
10.1073/pnas.0710487105
发表时间：
2008-01-08
影响因子：
11.1
作者：
Barnea, Gilad;Strapps, Walter;Lee, Kevin J.
通讯作者：
Lee, Kevin J.
影响因子：
64.8
作者：
Kang Y;Zhou XE;Gao X;He Y;Liu W;Ishchenko A;Barty A;White TA;Yefanov O;Han GW;Xu Q;de Waal PW;Ke J;Tan MH;Zhang C;Moeller A;West GM;Pascal BD;Van Eps N;Caro LN;Vishnivetskiy SA;Lee RJ;Suino-Powell KM;Gu X;Pal K;Ma J;Zhi X;Boutet S;Williams GJ;Messerschmidt M;Gati C;Zatsepin NA;Wang D;James D;Basu S;Roy-Chowdhury S;Conrad CE;Coe J;Liu H;Lisova S;Kupitz C;Grotjohann I;Fromme R;Jiang Y;Tan M;Yang H;Li J;Wang M;Zheng Z;Li D;Howe N;Zhao Y;Standfuss J;Diederichs K;Dong Y;Potter CS;Carragher B;Caffrey M;Jiang H;Chapman HN;Spence JC;Fromme P;Weierstall U;Ernst OP;Katritch V;Gurevich VV;Griffin PR;Hubbell WL;Stevens RC;Cherezov V;Melcher K;Xu HE
通讯作者：
Xu HE