作为细胞内pH传感器的Gαi的分子和功能分析
Ajit Prakash1, Zijian Li1, Venkata R Chirasani1
1Department of Biochemistry & Biophysics, University of North Carolina at Chapel Hill, Chapel Hill, NC, USA.
细胞内pH值的变化改变了Gαi蛋白的结构和稳定性,影响了G-蛋白结合受体 (GPCR) 信号传递. 这项研究揭示了Gαi中的pH感应网络,为涉及GPCR通路的疾病提供了新的治疗点.
科学领域:
- 分子和细胞生物学分子和细胞生物学
- 生物化学 生化学
- 身体生理学 身体生理学
背景情况:
- 异构三级G蛋白 (Gα,Gβ,Gγ) 是G蛋白结合受体 (GPCR) 的关键下游作用因子.
- 以前的研究表明,Gαi及其酵母同类Gpa1作为细胞内pH传感器,但机制尚不清楚.
研究的目的:
- 为了识别Gαi.i.内的pH感应网络.
- 研究pH调节对Gαi结构,稳定性和功能的影响.
- 探索针对pH依赖的Gαi活性的治疗策略.
主要方法:
- 在不同的生理pH条件下对Gαi-GDP的结构和稳定性分析.
- 在HEK293细胞中进行细胞测试,以评估Gαi-Gβγ的释放.
- 位点定向的突变发生产生低pH模仿剂,准关键残留物.
主要成果:
- 生理学pH值的变化显著改变了Gαi-GDP的结构和稳定性,导致pH值在6.8和7.5.5之间从混乱到秩序的过渡.
- 在HEK293细胞中的细胞内pH调节调节了Gαi-Gβγ亚单元的释放.
- 设计的低pH模拟剂有效地减弱了Gαi-Gβγ的释放.
结论:
- Gαi具有pH感应网络,而pH依赖的结构变化调节Gβγ亚单元解离.
- 这些发现揭示了一种新的机制,即细胞内pH影响GPCR信号通路.
- 针对Gαi pH感应网络为与异常GPCR信号相关的疾病提供了潜在的治疗途径.
更多相关视频
11:54Optical Quantification of Intracellular pH in Drosophila melanogaster Malpighian Tubule Epithelia with a Fluorescent Genetically-encoded pH Indicator
Published on: August 11, 2017
09:46Simultaneous pH Measurement in Endocytic and Cytosolic Compartments in Living Cells using Confocal Microscopy
Published on: April 28, 2014
相关概念视频
Activation and Inactivation of G Proteins
Stomach pH Regulation
The acid-secreting gastric mucosal epithelial cells (parietal cells) lining the stomach lumen maintain the low pH in the lumen. Numerous ion transporters and channels on these parietal...
IP3/DAG Signaling Pathway
pH Regulation in Cells
Cytosolic pH
Under physiological conditions, the cytosolic pH is slightly more acidic than the extracellular pH. However, cells must prevent further acidification of their cytosol to...
G-Protein Gated Ion Channels
Sensory...
G-protein Coupled Receptors
