Кіріспе

G протеинімен жұптасқан рецепторлардың кіші тобы

Протеазға белсендірілген рецепторлар (PAR) – бұл олардың жасушадан тыс доменінің бір бөлігі кесілуі арқылы белсендірілетін туысқан G протеинімен жұптасқан рецепторлардың кіші тобы. Олар қан тақташаларында, сондай-ақ эндотелий жасушаларында, фибробластарда, иммундық жасушаларда, миоциттерде, нейрондарда және асқазан-ішек жолын астарлаған тіндерде жоғары экспрессияланады. Протеазға белсендірілген рецепторларды немесе PAR-ларды, жасушалық полярлықты реттейтін регуляторлар тобы – PAR ақуыздарымен, олардың байланысты бөлу фенотипіне байланысты аталғанмен шатастыруға болмайды.

Жіктеу

Протеаз белсендірілген рецептор (PAR) отбасының төрт сүтқоректі мүшесі бар: PAR1 – F2R генімен, PAR2 – F2RL1 генімен, PAR3 – F2RL2 генімен және PAR4 – F2RL3 генімен кодталған. Бұл гендердің әрқайсысы 5-хромосомада орналасқан, PAR4 генінен басқа, ол 19-хромосомада орналасқан. Әрбір PAR-дың протеазаға қатысты ерекшеліктері, экспрессия үлгілері және функциялары тіндер мен жасуша түрлерінің кең ауқымында әртүрлі болады. Олар жеті трансмембраналық G белокпен байланысқан рецепторлар суперотбасының мүшелері болып табылады және бүкіл денеде экспрессияланады.

Тарих

1980-ші жылдардың соңында ғалымдар қан ұю процесін зерттеген кезде протеаза белсендірілген рецепторлар (ПАР) табылды. 1991 жылы Калифорния университетінің (Сан-Франциско) зерттеу тобы тромбинмен белсендірілетін жаңа ақуызды ашты, ол ұю каскадының маңызды бөлігі болып табылады. Топты Шон Кофлин басқарды. Бұл ақуызға protease activated receptor 1 (PAR1) деген атау берілді және ол ПАР отбасының мүшесі ретінде алғаш рет танылды. 1994 жылы екінші тромбинмен белсендірілетін ақуыз, кейін PAR3 деп аталды, анықталды. Кешіккен зерттеулер PAR3-тің PAR4 үшін кофактор ретінде жұмыс істейтінін, бірақ пайдалы жасушаішілік доменінің жоқтығын көрсетті. PAR2 деп белгіленген ПАР отбасының үшінші мүшесі 1996 жылы белсендірілген ақуыз ретінде табылды.

Белсенділендіру

Протеаза белсендірілген рецепторлар – G ақуыздарымен байланысқан интегралды мембраналық ақуыздар, олар аминотерминалдық тізбектің протеолитикалық кесілуі арқылы белсендіріледі, нәтижесінде жаңа N-терминалдық тізбек пайда болады және ол байланған лиганд ретінде жұмыс істейді. Бұл лиганд клеткадан тыс 2-ші циклдегі (ECL2) сақталған аймаққа байланысады. Мұндай байланыс клеткаішілік жолдардың белсендірілуіне және PAR конформациясының өзгеруіне әкеледі. PAR4-тің ең тиімді активаторы – тромбин. Дегенмен, трипсин және Xa факторы PAR4-ті оның N-терминалдық доменіндегі әртүрлі жерлерде кесіп, белсендіреді. PAR-ді активациялаудың басты механизмі протеолиз болғанымен, кесілуден кейін пайда болатын жаңа N-терминалдық тізбекті имитациялайтын синтетикалық пептид (SLIGKV) протеолитикалық өңдеусіз PAR2 рецепторларын белсендіретіні мәлім. Осыған байланысты, біз адам сүтінен бөліп алынған TFF3 ішек эпителийлік жасушаларының HT29 PAR2 рецепторларын белсендіретінін хабарлаймыз. Бұл тұжырымдар TFF3 G ақуыздарымен байланысқан PAR2 арқылы ішек эпителийлік жасушаларын белсендіретінін және ана сүтімен тамақтанатын нәрестелердің иммундық жүйесіне белсенді қатысып, дефензиндер және цитокиндер сияқты туа біткен иммунитетке қатысты пептидтердің өндірілуін ынталандыратынын көрсетеді. Бұл ферменттер рецептордың N-ұшын кесіп, ол өз кезегінде байланған лиганд ретінде әрекет етеді. Кесілген күйде рецептордың бір бөлігі агонист ретінде әрекет етеді, физиологиялық жауапты тудырады. PAR отбасының көпшілігі G ақуыздарының i (cAMP-ны тежеуші), 12/13 (Rho және Ras активациясы) және q (кальций сигнализациясы) арқылы жасушалық әрекеттерді қамтамасыз етеді.

Функция

PAR-лер гемостаз, тромбоз, қабыну және ауырсыну сезімі сияқты көптеген физиологиялық процестерде маңызды рөл атқарады. Тромбиннің жасушалық әсері протеазамен белсендірілген рецепторлар (PAR) арқылы жүзеге асырылады. Эндотелийлік PAR-лер тамыр тонусы мен өткізгіштігін реттеуге қатысады, ал тамырлы тегіс бұлшықеттерде жиырылу, көбею және гипертрофияны қамтамасыз етеді. Эндотелийлік жасушаларда PAR-лер тамырлардың кедергілік функциясын күшейтуде маңызды рөл атқарады, себебі олар эндотелийлік адгезия молекулаларына (қан тамырларының жасушалық адгезия молекуласы 1 немесе VCAM 1, жасушааралық адгезия молекуласы 1 немесе ICAM 1 және E селектин) оң сигнал береді. PAR-лер қабыну процесіне үлес қосады. Мысалы, PAR4 лейкоциттердің қозғалуын шақырады, ал PAR2 макрофагтарға интерлейкин 8 (IL 8) сияқты цитокиндерді өндіруге көмектеседі. Жақындағы зерттеулер осы жаңа рецепторларды бұлшықеттердің өсуімен, сүйек жасушаларының дифференциациясымен және көбеюімен байланыстырды.