Ekdysonový receptor - Ecdysone receptor

Protein receptoru ekdysonu
EcdysoneReceptor.pdb.png
Krystalografická struktura ligandové vazebné domény receptoru ekdysonu (duhová barva, N-konec = modrá, C-konec = červená) od Heliothis virescens v komplexu s ponasteron A (model vyplňování prostoru, uhlík = bílá, kyslík = červená).[1]
Identifikátory
OrganismusDrosophila melanogaster
SymbolEcR
Alt. symbolyEcRH, NR1H1
Entrez35540
PDB1R0O Více struktur
RefSeq (mRNA)NM_165461
RefSeq (Prot)NP_724456
UniProtP34021
Další údaje
Chromozóm2R: 1,97 - 2,07 Mb
Ultraspirálový protein
1hg4.png
Ultraspirálová vazebná doména ligandu. PDB 1hg4 [2]
Identifikátory
OrganismusDrosophila melanogaster
SymbolUSP
Alt. symbolySrov. NR2B4
Entrez31165
PDB1HG4 Více struktur
RefSeq (mRNA)NM_057433
RefSeq (Prot)NP_476781
UniProtP20153
Další údaje
ChromozómX: 1,93 - 1,94 Mb

The ekdysonový receptor je jaderný receptor nalezen v členovci, kde ovládá rozvoj a přispívá k dalším procesům, jako je reprodukce. Receptor je a nekovalentní heterodimer ze dvou bílkoviny, protein EcR a ultrazvukový protein (USP). To váže do a je aktivován ekdysteroidy. Receptory hmyzího ekdysonu jsou v současné době lépe charakterizovány než receptory jiných členovců a napodobuje ekdysteroidů se komerčně používá jako housenka -selektivní insekticidy.

Funkce

Impulzy 20-hydroxyecdyson nastat během hmyz rozvoj načež toto hormon se váže na ekdyson receptor, a ligand -aktivováno transkripční faktor nalezen v jádra hmyzu buňky.[3] To zase vede k aktivaci mnoha dalších geny, o čemž svědčí nafouknutí z polytenové chromozomy na více než stovce webů. Nakonec způsobí aktivační kaskáda fyziologický změny, jejichž výsledkem je ekdýza (línání). Časová exprese receptoru ekdysonu v nervových kmenových buňkách zprostředkovává časové vzorce a neurální rozmanitost.[4][5]

Struktura

Receptor je nekovalentní heterodimer dvou proteinů, proteinu EcR a proteinu ultrazvukového proudění (USP). Tyto proteiny jaderných hormonálních receptorů jsou hmyz ortology z savčí farnesoidní X receptor (FXR) a retinoid X receptor (RXR) proteiny. Na základě sekvenční homologie úvahy,[6] někteří vědci vyhrazují termín USP pro partnera EcR od lepidopteran a dipteran hmyz a ve všech ostatních případech použijte RXR.

EcR a USP sdílejí multi-doména architektura společná pro všechny receptory jaderných hormonů, jmenovitě an N-terminál transkripční aktivační doména (doména A / B), a DNA -vazba doména (doména C, vysoce konzervovaná mezi receptory), oblast linkeru (oblast D), doména vázající ligand (doména E, mírně konzervovaná) a v některých případech odlišná C-terminál přípona (F-doména).[7] Domény vázající DNA EcR a USP rozpoznávají specifické krátké sekvence v DNA a zprostředkovávají vazbu heterodimeru k těmto ekdysonům prvky odezvy (ECRE) v promotéři genů reagujících na ekdyson.

Kapsa vázající ekdysteroid je umístěna v doméně EcR vázající ligand podjednotka, ale EcR musí být dimerizováno s USP (nebo s RXR) pro vysoce afinitní dojde k vazbě ligandu. Za takových okolností je závazek agonista ligand spouští a konformační změna v C-koncové části domény vázající ligand EcR, která vede k transkripční aktivace geny pod kontrolou ECRE.[8] V odpovídající doméně USP je také kapsa vázající ligand. Jeho přirozený ligand zůstává nejistý a zdá se, že USP jsou trvale uzamčeni v neaktivním stavu konformace.[9]

Rentgenový krystal struktur byly stanoveny pro několik heterodimerních domén vázajících DNA[10] a domény vázající ligand[1][11] z ekdysonových receptorů.

Komerční aplikace

Receptory ekdysonu mají dvě hlavní oblasti použití:

Reference

  1. ^ A b PDB: 1R1K​; Billas IM, Iwema T, Garnier JM, Mitschler A, Rochel N, Moras D (listopad 2003). "Strukturální adaptabilita v kapse vázající ligand receptoru hormonu ekdysonu". Příroda. 426 (6962): 91–6. doi:10.1038 / nature02112. PMID  14595375.
  2. ^ Clayton GM, Peak-Chew SY, Evans RM, Schwabe JW (únor 2001). „Struktura vazebné domény ultrapěchového ligandu odhaluje jaderný receptor uzavřený v neaktivní konformaci.“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 98 (4): 1549–54. doi:10.1073 / pnas.041611298. PMC  29294. PMID  11171988.
  3. ^ Riddiford LM, Cherbas P, Truman JW (2000). "Ekdysonové receptory a jejich biologické účinky". Vitam. Horm. Vitamíny a hormony. 60: 1–73. doi:10.1016 / S0083-6729 (00) 60016-X. ISBN  978-0-12-709860-9. PMID  11037621.
  4. ^ Syed MH, Mark B, Doe CQ (duben 2017). „Steroidní hormon indukce dočasné genové exprese v mozkových neuroblastech Drosophila generuje neuronální a gliovou diverzitu“. eLife. 6: e26287. doi:10,7554 / eLife.26287. PMC  5403213. PMID  28394252.
  5. ^ Henrich VC (2005). "Ekdysteroidový receptor". V Gill SS, Gilbert LI, Iatrou K (eds.). Komplexní věda o molekulárním hmyzu. Amsterdam: Elsevier. str.243 –285. ISBN  978-0-444-51516-2.
  6. ^ Hayward DC, Bastiani MJ, Trueman JW, Truman JW, Riddiford LM, Ball EE (září 1999). „Sekvence Locusta RXR, homologní s Drosophila Ultraspiracle, a její evoluční důsledky“. Dev. Geny Evol. 209 (9): 564–71. doi:10,1007 / s004270050290. PMID  10502114.
  7. ^ Koelle MR, Talbot WS, Segraves WA, Bender MT, Cherbas P, Hogness DS (říjen 1991). „Gen Drosophila EcR kóduje receptor ekdysonu, nového člena nadrodiny steroidních receptorů“. Buňka. 67 (1): 59–77. doi:10.1016 / 0092-8674 (91) 90572-G. PMID  1913820.
  8. ^ Bourguet W, Germain P, Gronemeyer H (říjen 2000). „Domény vázající ligand nukleárního receptoru: trojrozměrné struktury, molekulární interakce a farmakologické důsledky“. Trends Pharmacol. Sci. 21 (10): 381–8. doi:10.1016 / S0165-6147 (00) 01548-0. PMID  11050318.
  9. ^ Clayton GM, Peak-Chew SY, Evans RM, Schwabe JW (únor 2001). „Struktura vazebné domény ultrapěchového ligandu odhaluje jaderný receptor uzavřený v neaktivní konformaci.“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 98 (4): 1549–54. doi:10.1073 / pnas.041611298. PMC  29294. PMID  11171988.
  10. ^ Devarakonda S, Harp JM, Kim Y, Ozyhar A, Rastinejad F (listopad 2003). "Struktura komplexu vázajícího DNA na heterodimerní ekdysonový receptor". EMBO J.. 22 (21): 5827–40. doi:10.1093 / emboj / cdg569. PMC  275426. PMID  14592980.
  11. ^ Carmichael JA, Lawrence MC, Graham LD, Pilling PA, Epa VC, Noyce L, Lovrecz G, Winkler DA, Pawlak-Skrzecz A, Eaton RE, Hannan GN, Hill RJ (červen 2005). „Rentgenová struktura domény vázající ligand hemipteranového receptoru pro ekdyson: srovnání s doménou vázající ligand pro receptor edydyonu lepidopteran a důsledky pro design insekticidu“. J. Biol. Chem. 280 (23): 22258–69. doi:10,1074 / jbc.M500661200. PMID  15809296.
  12. ^ Palli SR, Hormann RE, Schlattner U, Lezzi M (2005). "Ekdysteroidové receptory a jejich aplikace v zemědělství a medicíně". Vitam. Horm. Vitamíny a hormony. 73: 59–100. doi:10.1016 / S0083-6729 (05) 73003-X. ISBN  0-12-709873-9. PMID  16399408.
  13. ^ Graham LD (červen 2002). "Exprese transgenů řízená ekdysonem". Expert Opin Biol Ther. 2 (5): 525–35. doi:10.1517/14712598.2.5.525. PMID  12079488.
  14. ^ Dhadialla TS, Carlson GR, Le DP (1998). "Nové insekticidy s aktivitou ekdysteroidů a juvenilních hormonů". Annu. Rev. Entomol. 43: 545–69. doi:10.1146 / annurev.ento.43.1.545. PMID  9444757.
  15. ^ Dhadialla TS, Retnakaran A, Smagghe G (2005). „Insekticidy narušující růst a vývoj hmyzu“. V Sarjeet S. Gill, Gilbert, Lawrence I., Kostas Iatrou (eds.). Komplexní věda o molekulárním hmyzu. Amsterdam: Elsevier. str.55 –115. ISBN  0-444-51516-X.

externí odkazy

  • PDB reprezentativní struktury vazebných domén ligandu receptoru pro ekdyson:
  • 1R1K, heterodimer vázající ligandovou doménu Heliothis viresecens v komplexu s ekdysteroidem; 1R20 stejný heterodimer v komplexu s agonistou dibenzoylhydrazinu.
  • Napodobit insekticid a související regulační informace (pro Austrálii).