članak: 1 od 1  
Jugoslovenska medicinska biohemija
2002, vol. 21, br. 3, str. 255-260
jezik rada: engleski
izvorni naučni članak
doi:10.2298/JMH0203255D

Interakcija intracelularnih petlji dopaminskog d1 receptora sa podjedinicama g proteina
aUniverzitet u Beogradu, Hemijski fakultet
bInstitut za hemiju, tehnologiju i metalurgiju - IHTM, Beograd
cOdeljenje za biohemiju i molekularnu biologiju, Univerzitet Ilinois, Čikago

Sažetak

Razvijena je jednostavna i brza metoda za kvalitativano i kvantitativno određivanje interakcija podjedinica Ga proteina sa drugom i trećom intracelularnom petljom, kao i sa terminalnim krajem D1 dopaminskog receptora čoveka. U tu svrhu su D1-ICL2 i D1-ICL3 klonirani u vektor pGEX-2T i eksprimirani u E. coli BL21 kao fuzioni proteini sa glutation-S-transferazom (D1-ICL2-GST i D1-ICL3-GST). C-terminalni deo je rastavljen u dva fragmenta koji su klonirani u pGEX-2T i eksprimirani in E. coli BL21 DE3 kao fuzioni proteini sa glutation-S-transferazom (D1-CTSF-GST i D1-CTLF-GST). Dobijeni solubilni konstrukti su prečišćavani afinitetnom hromatografijom na glutation-sefarozi. Podjedinice Ga su eksprimirane i prečišćene kao His-obeleženi proteini (Gao i Gai1 u E. coli BL21 DE3, a Gas u E. coli JM 109). Za kvantitativno određivanje su različite koncentracije prečišćenih His-obeleženih podjedinica Ga imobilisane na smoli His-Bind i titrovane fuzionim proteinima, a interakcije su određivane kolorimetrijskim postupkom za određivanje aktivnosti GST. Za kvalitativno dokazivanje interakcija je primenjen sličan pristup. U tu svrhu su poznate koncentracije fuzionih proteina imobilisane na glutation-sefarozi i tretirane poznatim koncentracijama prečišćenih His-obeleženih podjedinica Ga. Tako tretirani kompleksi su eluirani sa glutation-sefaroze i analizirani SDS elektroforezom na poliakrilamidnim gelovima (SDSPAGE). Pokazano je da D1-CTSF specifično interaguje sa podjedinicom Gas, a D1-CTLF sa podjedinicom Gao. Druge interakcije nisu zapažene. Kd vrednosti izračunate na osnovu eksperimenata vezivanja liganda do zasićenja bile su u nanomolarnom opsegu koncentracija, što ukazuje na najviši afinitet vezivanja His-Gas za D1-CTSF-GST i His-Gao za D1-CTLF-GST.

Ključne reči

D1 dopaminski receptor čoveka; intracelularne petlje; G proteini; podjedinice Ga; interakcije

Reference

Allgeier, A., Offermanns, S., van Sande, J., Spicher, K., Schultz, G., Dumont, J.E. (1994) The human thyrotropin receptor activates G-proteins Gs and Gq/11. J Biol Chem, 269(19): 13733-5
Bertorello, A., Aperia, A. (1989) Regulation of Na+-K+-ATPase activity in kidney proximal tubules: Involvement of GTP binding proteins. Am J Physiol, 256(1 Pt 2): F57-62
Cai, G., Gurdal, H., Smith, C., Wang, H.Y., Friedman, E. (1999) Inverse agonist properties of dopaminergic antagonists at the D(1A) dopamine receptor: Uncoupling of the D(1A) dopamine receptor from G(s) protein. Mol Pharmacol, 56(5): 989-96
Civelli, O., Bunzow, J.R., Grandy, D.K. (1993) Molecular diversity of the dopamine receptors. Annu Rev Pharmacol Toxicol, 33: 281-307
Gingrich, J.A., Caron, M.G. (1993) Recent advances in the molecular biology of dopamine receptors. Annu Rev Neurosci, 16: 299-321
Jackson, A., Iwasiow, R.M., Tiberi, M. (2000) Distinct function of the cytoplasmic tail in human D1-like receptor ligand binding and coupling. FEBS Lett, 470(2): 183-8
Jin, L.Q., Wang, H.Y., Friedman, E. (2001) Stimulated D(1) dopamine receptors couple to multiple Galpha proteins in different brain regions. J Neurochem, 78(5): 981-90
Kimura, K., White, B.H., Sidhu, A. (1995) Coupling of human D-1 dopamine receptors to different guanine nucleotide binding proteins. Evidence that D-1 dopamine receptors can couple to both Gs and G(o). J Biol Chem, 270(24): 14672-8
Konig, B., Gratzel, M. (1994) Site of dopamine D1 receptor binding to Gs protein mapped with synthetic peptides. Biochim Biophys Acta, 1223(2): 261-6
Laemmli, U.K. (1970) Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature, 227(5259): 680-5
Laitinen, J.T. (1993) Dopamine stimulates K+ efflux in the chick retina via D1 receptors independently of adenylyl cyclase activation. J Neurochem, 61(4): 1461-9
Law, S.F., Yasuda, K., Bell, G.I., Reisine, T. (1993) Gi alpha 3 and G(o) alpha selectively associate with the cloned somatostatin receptor subtype SSTR2. J Biol Chem, 268(15): 10721-7
Lee, E., Linder, M.E., Gilman, A.G. (1994) Expression of G-protein alpha subunits in Escherichia coli. Methods Enzymol, 237: 146-64
Lowry, O.H., Rosenbrough, N.J., Farr, A.L., Randal, R.J. (1951) Protein measurement with the Folin phenol reagent. J Biol Chem, 193(1): 265-75
McMillian, M.K., He, X.P., Hong, J.S., Pennypacker, K.R. (1992) Dopamine stimulates [3H]phorbol 12,13-dibutyrate binding in cultured striatal cells. J Neurochem, 58(4): 1308-12
Missale, C., Nash, S.R., Robinson, S.W., Jaber, M., Caron, M.G. (1998) Dopamine receptors: From structure to function. Physiol Rev, 78(1): 189-225
O'Dowd, B.F., Hnatowich, M., Regan, J.W., Leader, W.M., Caron, M.G., Lefkowitz, R.J. (1988) Site-directed mutagenesis of the cytoplasmic domains of the human beta 2-adrenergic receptor. Localization of regions involved in G protein-receptor coupling. J Biol Chem, 263(31): 15985-92
Okuma, Y., Reisine, T. (1992) Immunoprecipitation of alpha 2a-adrenergic receptor-GTP-binding protein complexes using GTP-binding protein selective antisera. Changes in receptor/GTP-binding protein interaction following agonist binding. J Biol Chem, 267(21): 14826-31
Ostrowski, J., Kjelsberg, M.A., Caron, M.G., Lefkowitz, R.J. (1992) Mutagenesis of the beta 2-adrenergic receptor: How structure elucidates function. Annu Rev Pharmacol Toxicol, 32: 167-83
Pabst, M.J., Habig, W.H., Jakoby, W.B. (1974) Glutathione S-transferase A. A novel kinetic mechanism in which the major reaction pathway depends on substrate concentration. J Biol Chem, 249(22): 7140-7
Piomelli, D., Pilon, C., Giros, B., Sokoloff, P., Martres, M.P., Schwartz, J.C. (1991) Dopamine activation of the arachidonic acid cascade as a basis for D1/D2 receptor synergism. Nature, 353(6340): 164-7
Sambrook, J., Fritsch, E.F., Maniatis, T., ur. (1989) Molecular cloning: A laboratory manual. New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press
Sidhu, A., Sullivan, M., Kohout, T., Balen, P., Fishman, P.H. (1991) D1 dopamine receptors can interact with both stimulatory and inhibitory guanine nucleotide binding proteins. J Neurochem, 57(4): 1445-51
Simonović, M., Šoškić, V., Joksimović, J. (1998) Quantification of human dopamine D2s receptor interactions with G alpha(i,1,2)- and G alpha(o)-proteins. Neurochem Int, 33(3): 271-5
Sugamori, K.S., Demchyshyn, L.L., Chung, M., Niznik, H.B. (1994) D1A, D1B, and D1C dopamine receptors from Xenopus laevis. Proc Natl Acad Sci USA, 91(22): 10536-40
Undie, A.S., Weinstock, J., Sarau, H.M., Friedman, E. (1994) Evidence for a distinct D1-like dopamine receptor that couples to activation of phosphoinositide metabolism in brain. J Neurochem, 62(5): 2045-8