Arrestin

Englisch: arrestin

1 Definition

Arrestine sind eine kleine Familie von Proteinen, die für die (Down-)Regulierung der Signaltransduktion bei G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCRs) wichtig sind.

2 Hintergrund

Als Reaktion auf einen Stimulus aktivieren GPCRs heterotrimere G-Proteine. Um diese Antwort auszuschalten oder sich an einen anhaltenden Stimulus anzupassen, müssen die betreffenden Rezeptoren inaktiviert werden. Man spricht auch von einer Desensitisierung.

Der erste Schritt dafür ist die Phosphorylierung durch G-Protein-gekoppelte Rezeptorkinasen (GRK), eine Klasse von Serin/Threonin-Kinasen. Die GRK-Phosphorylierung bereitet den aktivierten Rezeptor für die Bindung durch Arrestin vor. Die Arrestin-Bindung blockiert die weitere Signalübermittlung durch G-Protein-vermittelte Rezeptoren und leitet die Internalisierung der gebundenen Rezeptoren durch Endozytose ein. Die Signalübermitlung wird dadurch auf alternative, G-Protein-unabhängige Wege, umgeleitet. Zusätzlich zu GPCRs binden die Arrestine an andere Klassen von Oberflächenrezeptoren und eine Vielzahl anderer Signalproteine.

3 Einteilung

Bei Säugetieren sind 4 verschiedene Arrestine bekannt:

• Arrestin-1: Ein 48 kDa schweres Protein, das aktiviertes phosphoryliertes Rhodopsin bindet und daher auch "visuelles Arrestin" genannt wird. Es wird in großer Menge in Stäbchen und Zapfen exprimiert.
• Arrestin-2: Wird auch β-Arrestin genannt, da zuerst seine Bindung an den Beta-2-Rezeptor beschrieben wurde. Arrestin-2 interagiert jedoch mit vielen verschiedenen GPCRs.
• Arrestin-3: War das zweite nicht-visuelle Arrestin, das entdeckt wurde.
• Arrestin-4: Auch X-Arrestin genannt, da sein Gen auf dem X-Chromosom lokalisiert ist. Wird von Zapfen der Netzhaut exprimiert.