ケモカイン受容体CXCR1およびCXCR2は、白血球機能を媒介して調節するために、異なるGタンパク質共役受容体キナーゼに結合します

ケモカイン受容体、CXCR1およびCXCR2は、炎症部位で白血球の動員と活性化を誘導するためにGαIと結合します。CXCL8による活性化により、これらの受容体はリン酸化され、脱感作され、内在化されます。この研究では、CXCR1およびCXCR2を介した細胞機能における異なるGタンパク質共役受容体キナーゼ（GRK）の役割を調査しました。そのため、CXCR1またはCXCR2を安定して発現するRBL-2H3細胞でGRK2、3、5、および6を阻害するために、短いヘアピンRNAを使用して、CXCL8を介した受容体の活性化と調節を評価しました。GRK2およびGRK6の阻害は、それぞれCXCR1およびCXCR2耐性を増加させ、リン酸化、脱感作、および内在化に対する耐性を増加させ、in vitroでのCXCL8誘発性ホスホイノシチド加水分解およびエキソサイトーシスを促進しました。GRK2の枯渇は、CXCR1誘発ERK1/2リン酸化を減少させましたが、CXCR2誘導ERK1/2リン酸化には影響しませんでした。GRK6の枯渇は、CXCR1機能に有意な影響を与えませんでした。しかし、GRK6（GRK6（ - / - ））が不足しているマウスからの腹膜好中球は、CXCR2を介したGタンパク質活性化の増加を示しましたが、in vitroでは、走化性、受容体脱感作、および野生型（GRK6）の内在化の減少を示しました（+/+））細胞。対照的に、GRK6（ - / - ）マウスのin vivoでの好中球の動員は、エアポーチモデルを介したCXCL1の送達に応じて増加しました。創傷閉鎖アッセイでは、GRK6（ - / - ）マウスはミエロペルオキシダーゼ活性の強化を示し、GRK6（+/+）動物と比較して好中球の動員の増強とより速い創傷閉鎖を示唆しました。総合すると、結果は、炎症反応を媒介して調節するために、CXCR1とCXCR2が異なるGRKアイソフォームに結合したことを示しています。CXCR1は主にGRK2にカップルしますが、CXCR2はGRK6と相互作用して受容体の感作と輸送を負に調節し、細胞シグナル伝達と血管新生に影響を与えます。

The chemokine receptors, CXCR1 and CXCR2, couple to Gαi to induce leukocyte recruitment and activation at sites of inflammation. Upon activation by CXCL8, these receptors become phosphorylated, desensitized, and internalized. In this study, we investigated the role of different G protein-coupled receptor kinases (GRKs) in CXCR1- and CXCR2-mediated cellular functions. To that end, short hairpin RNA was used to inhibit GRK2, 3, 5, and 6 in RBL-2H3 cells stably expressing CXCR1 or CXCR2, and CXCL8-mediated receptor activation and regulation were assessed. Inhibition of GRK2 and GRK6 increased CXCR1 and CXCR2 resistance to phosphorylation, desensitization, and internalization, respectively, and enhanced CXCL8-induced phosphoinositide hydrolysis and exocytosis in vitro. GRK2 depletion diminished CXCR1-induced ERK1/2 phosphorylation but had no effect on CXCR2-induced ERK1/2 phosphorylation. GRK6 depletion had no significant effect on CXCR1 function. However, peritoneal neutrophils from mice deficient in GRK6 (GRK6(-/-)) displayed an increase in CXCR2-mediated G protein activation but in vitro exhibited a decrease in chemotaxis, receptor desensitization, and internalization relative to wild-type (GRK6(+/+)) cells. In contrast, neutrophil recruitment in vivo in GRK6(-/-) mice was increased in response to delivery of CXCL1 through the air pouch model. In a wound-closure assay, GRK6(-/-) mice showed enhanced myeloperoxidase activity, suggesting enhanced neutrophil recruitment, and faster wound closure compared with GRK6(+/+) animals. Taken together, the results indicate that CXCR1 and CXCR2 couple to distinct GRK isoforms to mediate and regulate inflammatory responses. CXCR1 predominantly couples to GRK2, whereas CXCR2 interacts with GRK6 to negatively regulate receptor sensitization and trafficking, thus affecting cell signaling and angiogenesis.