カベオリン-1によるD1ドーパミン受容体の人身売買とシグナル伝達の調節

Gタンパク質共役受容体シグナル伝達が脂質RAFTマイクロドメインの局在によって調節されるという蓄積された証拠があります。このレポートでは、D1ドーパミン受容体（D1R）は、ショ糖勾配分画と共焦点顕微鏡により、脂質ラフトのサブセットであるCaveolaeに局在していると判断しました。共免疫沈降および生物発光共鳴エネルギー伝達アッセイにより、この局在は、COS-7細胞のカベオリン-1とD1R間の相互作用と、ラット脳のD1Rとケイヴォーリン-1alphaの間のアイソフォーム選択的相互作用によって媒介されることを実証しました。カベオリン-1とのD1R相互作用により、膜貫通ドメイン7で同定された推定カベオリン結合モチーフが必要であると判断しました。カベオラ。これは、クラスリンを介したエンドサイトーシスよりもプロテインキナーゼA非依存性および速度が遅いプロセスであることがわかった。アミノ酸PHE313およびTRP318でのカベオリン結合モチーフの部位指向変異誘発は、D1Rのカベラーエンドサイトーシスを大幅に減衰させました。また、これらのカベオリン結合変異体は、cAMP産生を刺激する能力が低下したことを発見しました。これは、これらの受容体の構成的脱感作によるものであると判断されました。対照的に、D1RSは、化学的に誘発されたカベオラ層破壊細胞でcAMPを最大に生成する能力が強化されていることがわかりました。まとめると、これらのデータは、CaveolaeがD1Rの離職と脳のシグナル伝達の調節に重要な役割を果たしていることを示唆しています。

There is accumulating evidence that G protein-coupled receptor signaling is regulated by localization in lipid raft microdomains. In this report, we determined that the D1 dopamine receptor (D1R) is localized in caveolae, a subset of lipid rafts, by sucrose gradient fractionation and confocal microscopy. Through coimmunoprecipitation and bioluminescence resonance energy transfer assays, we demonstrated that this localization was mediated by an interaction between caveolin-1 and D1R in COS-7 cells and an isoform-selective interaction between D1R and caveolin-1alpha in rat brain. We determined that the D1R interaction with caveolin-1 required a putative caveolin binding motif identified in transmembrane domain 7. Agonist stimulation of D1R caused translocation of D1R into caveolin-1-enriched sucrose fractions, which was determined to be a result of D1R endocytosis through caveolae. This was found to be protein kinase A-independent and a kinetically slower process than clathrin-mediated endocytosis. Site-directed mutagenesis of the caveolin binding motif at amino acids Phe313 and Trp318 significantly attenuated caveolar endocytosis of D1R. We also found that these caveolin binding mutants had a diminished capacity to stimulate cAMP production, which was determined to be due to constitutive desensitization of these receptors. In contrast, we found that D1Rs had an enhanced ability to maximally generate cAMP in chemically induced caveolae-disrupted cells. Taken together, these data suggest that caveolae has an important role in regulating D1R turnover and signaling in brain.