Рецептор экдизона - Ecdysone receptor

Белок рецептора экдизона
EcdysoneReceptor.pdb.png
Кристаллографическая структура лиганд-связывающего домена рецептора экдизона (цвет радуги, N-конец = синий, C-конец = красный) от Heliothis virescens в комплексе с понастерон А (модель, заполняющая пространство, углерод = белый, кислород = красный).[1]
Идентификаторы
ОрганизмDrosophila melanogaster
СимволEcR
Альт. символыEcRH, NR1H1
Entrez35540
PDB1R0O Больше структур
RefSeq (мРНК)NM_165461
RefSeq (Prot)NP_724456
UniProtP34021
Прочие данные
Хромосома2R: 1.97 - 2.07 Мб
Протеин Ultraspiracle
1hg4.png
Лиганд-связывающий домен Ultraspiracle. PDB 1hg4 [2]
Идентификаторы
ОрганизмDrosophila melanogaster
СимволUSP
Альт. символыКf1, NR2B4
Entrez31165
PDB1HG4 Больше структур
RefSeq (мРНК)NM_057433
RefSeq (Prot)NP_476781
UniProtP20153
Прочие данные
ХромосомаX: 1.93 - 1.94 Мб

В рецептор экдизона это ядерный рецептор нашел в членистоногие, где он контролирует разработка и участвует в других процессах, таких как воспроизведение. Рецептор - это нековалентный гетеродимер из двух белки, белок EcR и белок ультразвука (USP). Это связывает к и активируется экдистероиды. Рецепторы экдизона у насекомых в настоящее время охарактеризованы лучше, чем у других членистоногих, и имитирует экдистероидов используются в коммерческих целях как гусеница -селективный инсектициды.

Функция

Импульсы 20-гидроксиэкдизон происходят во время насекомое разработка, после чего гормон связывается с экдизон рецептор, а лиганд -активированный фактор транскрипции найдено в ядра насекомых клетки.[3] Это, в свою очередь, приводит к активации многих других гены, о чем свидетельствует пыхтеть из политенные хромосомы на более чем ста сайтах. В конечном итоге каскад активации вызывает физиологический изменения, которые приводят к шелушение (линька). Временная экспрессия рецептора экдизона в нервных стволовых клетках опосредует формирование временного паттерна и нервное разнообразие.[4][5]

Структура

Рецептор представляет собой нековалентный гетеродимер двух белков, белка EcR и белка ультраспиракл (USP). Эти рецепторы ядерных гормонов - это насекомые. ортологи из млекопитающее рецептор фарнезоида X (FXR) и рецептор ретиноида X (RXR) белков соответственно. На основе гомология последовательностей соображения,[6] некоторые исследователи резервируют термин USP для партнера EcR от чешуекрылые и двукрылое животное насекомых, а во всех остальных случаях используйте RXR.

EcR и USP разделяютдомен архитектура, общая для всех рецепторов ядерных гормонов, а именно N-концевой транскрипционный домен активации (домен A / B), a ДНК -привязка домен (C-домен, высококонсервативный между рецепторами), линкерная область (D-область), лиганд-связывающий домен (E-домен, умеренно консервативный) и в некоторых случаях отдельный C-терминал расширение (F-домен).[7] ДНК-связывающие домены EcR и USP распознают специфические короткие последовательности в ДНК и опосредуют связывание гетеродимера с этими экдизонами. элементы ответа (ECRE) в промоутеры генов, чувствительных к экдизону.

Карман, связывающий экдистероид, расположен в лиганд-связывающем домене EcR. подразделение, но EcR необходимо димеризовать с помощью USP (или RXR) для высокая близость связывание лиганда. В таких обстоятельствах привязка агонист лиганд запускает конформационное изменение в С-концевой части лиганд-связывающего домена EcR, что приводит к транскрипционный активация гены под контролем ECRE.[8] В соответствующем домене USP также имеется карман для связывания лиганда. Его природный лиганд остается неясным, а USP, похоже, навсегда заблокированы в неактивном состоянии. конформация.[9]

Рентгеновский кристалл структуры были определены для нескольких гетеродимерных ДНК-связывающих доменов[10] и лиганд-связывающие домены[1][11] от рецепторов экдизона.

Коммерческие приложения

Рецепторы экдизона имеют две основные области применения:

Рекомендации

  1. ^ а б PDB: 1R1K​; Биллас И.М., Ивема Т., Гарнье Дж. М., Митшлер А., Рошель Н., Морас Д. (ноябрь 2003 г.). «Структурная адаптивность в лиганд-связывающем кармане рецептора гормона экдизона». Природа. 426 (6962): 91–6. Дои:10.1038 / природа02112. PMID  14595375.
  2. ^ Clayton GM, Peak-Chew SY, Evans RM, Schwabe JW (февраль 2001 г.). «Структура лиганд-связывающего домена ультраспиракл выявляет ядерный рецептор, заблокированный в неактивной конформации». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 98 (4): 1549–54. Дои:10.1073 / pnas.041611298. ЧВК  29294. PMID  11171988.
  3. ^ Риддифорд Л. М., Шербас П., Трумэн Дж. В. (2000). «Рецепторы экдизона и их биологическое действие». Витам. Horm. Витамины и гормоны. 60: 1–73. Дои:10.1016 / S0083-6729 (00) 60016-X. ISBN  978-0-12-709860-9. PMID  11037621.
  4. ^ Сайед М.Х., Марк Б., Доу CQ (апрель 2017 г.). «Стероидные гормоны, индуцирующие экспрессию временных генов в нейробластах мозга дрозофилы, создают нейрональное и глиальное разнообразие». eLife. 6: e26287. Дои:10.7554 / eLife.26287. ЧВК  5403213. PMID  28394252.
  5. ^ Генрих В.К. (2005). «Рецептор экдистероидов». В Gill SS, Gilbert LI, Iatrou K (ред.). Комплексная молекулярная наука о насекомых. Амстердам: Эльзевир. стр.243 –285. ISBN  978-0-444-51516-2.
  6. ^ Хейворд, округ Колумбия, Бастиани MJ, Труман JW, Трумэн JW, Риддифорд Л.М., Болл EE (сентябрь 1999 г.). «Последовательность Locusta RXR, гомологичная Drosophila Ultraspiracle, и ее эволюционные последствия». Dev. Гены эволюционируют. 209 (9): 564–71. Дои:10.1007 / s004270050290. PMID  10502114.
  7. ^ Koelle MR, Talbot WS, Segraves WA, Bender MT, Cherbas P, Hogness DS (октябрь 1991 г.). «Ген EcR дрозофилы кодирует рецептор экдизона, новый член суперсемейства стероидных рецепторов». Клетка. 67 (1): 59–77. Дои:10.1016 / 0092-8674 (91) 90572-Г. PMID  1913820.
  8. ^ Bourguet W, Germain P, Gronemeyer H (октябрь 2000 г.). «Ядерные рецепторные лиганд-связывающие домены: трехмерные структуры, молекулярные взаимодействия и фармакологические последствия». Trends Pharmacol. Наука. 21 (10): 381–8. Дои:10.1016 / S0165-6147 (00) 01548-0. PMID  11050318.
  9. ^ Clayton GM, Peak-Chew SY, Evans RM, Schwabe JW (февраль 2001 г.). «Структура лиганд-связывающего домена ультраспиракл выявляет ядерный рецептор, заблокированный в неактивной конформации». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 98 (4): 1549–54. Дои:10.1073 / pnas.041611298. ЧВК  29294. PMID  11171988.
  10. ^ Девараконда С., Харп Дж. М., Ким Й., Озихар А., Растинежад Ф (ноябрь 2003 г.). «Структура ДНК-связывающего комплекса гетеродимерного рецептора экдизона». EMBO J. 22 (21): 5827–40. Дои:10.1093 / emboj / cdg569. ЧВК  275426. PMID  14592980.
  11. ^ Кармайкл Дж. А., Лоуренс М. С., Грэм Л. Д., Пиллинг П. А., Эпа В. К., Нойс Л., Ловреч Г., Винклер Д. А., Павляк-Скшеч А., Итон Р. Э., Ханнан Г. Н., Хилл Р. Дж. (Июнь 2005 г.). «Рентгеновская структура лигандсвязывающего домена рецептора экдизона двукрылых: сравнение с лиганд-связывающим доменом рецептора экдизона чешуекрылых и значение для разработки инсектицида». J. Biol. Chem. 280 (23): 22258–69. Дои:10.1074 / jbc.M500661200. PMID  15809296.
  12. ^ Palli SR, Hormann RE, Schlattner U, Lezzi M (2005). «Рецепторы экдистероидов и их применение в сельском хозяйстве и медицине». Витам. Horm. Витамины и гормоны. 73: 59–100. Дои:10.1016 / S0083-6729 (05) 73003-X. ISBN  0-12-709873-9. PMID  16399408.
  13. ^ Грэм Л.Д. (июнь 2002 г.). «Экдизон-контролируемая экспрессия трансгенов». Мнение эксперта Biol Ther. 2 (5): 525–35. Дои:10.1517/14712598.2.5.525. PMID  12079488.
  14. ^ Дхадиалла Т.С., Карлсон Г.Р., Ле Д.П. (1998). «Новые инсектициды с активностью экдистероидных и ювенильных гормонов». Анну. Преподобный Энтомол. 43: 545–69. Дои:10.1146 / annurev.ento.43.1.545. PMID  9444757.
  15. ^ Дхадиалла Т.С., Ретнакаран А, Смаге Дж. (2005). «Инсектициды, нарушающие рост и развитие насекомых». В Сарджит С. Гилл, Гилберт, Лоуренс И., Костас Ятру (ред.). Комплексная молекулярная наука о насекомых. Амстердам: Эльзевир. стр.55 –115. ISBN  0-444-51516-X.

внешняя ссылка

  • PDB репрезентативные структуры лигандсвязывающих доменов рецептора экдизона:
  • 1R1K, гетеродимер лиганд-связывающего домена Гелиотис viresecens в комплексе с экдистероидом; 1R20, тот же гетеродимер в комплексе с агонистом дибензоилгидразина.
  • Мимика инсектицид и связанные с ним нормативная информация (для Австралии).