Typická struktura chemokinového receptoru se sedmi transmembránovými doménami a charakteristickým motivem „DRY“ ve druhé intracelulární doméně. Chemokine receptory jsou obvykle spojeny s G-proteinem, přes který vysílají signál.
Chemokine receptory jsou cytokinové receptory nacházející se na povrchu určitých buněk, které interagují s typem cytokinu zvaným chemokin. U savců bylo popsáno 19 odlišných chemokinových receptorů. Každý z nich má strukturu 7 transmembránových (7TM) a párují se s G-proteinem pro přenos signálu uvnitř buňky, což z nich dělá členy velké proteinové rodiny receptorů spřažených s G proteinem. Po interakci s jejich specifickými chemokinovými ligandy aktivují chemokinové receptory tok intracelulárních vápníkových (Ca2+) iontů (vápníková signalizace) uvnitř buňky. To způsobuje buněčné reakce, včetně nástupu procesu známého jako chemotaxis, který přenáší buňku na požadované místo v organismu. Chemokine receptory jsou rozděleny do různých rodin, CXC chemokinové receptory, CC chemokinové receptory, CX3C chemokinové receptory a XC chemokinové receptory, které odpovídají 4 odlišným podrodinám chemokinů, na které se vážou.
Strukturální charakteristiky
Chemokine receptory jsou receptory spřažené s G proteinem obsahující 7 transmembránových domén, které se nacházejí převážně na povrchu leukocytů. Do dnešního dne bylo charakterizováno přibližně 19 různých chemokinových receptorů, které sdílejí mnoho společných strukturálních znaků; jsou složeny z asi 350 aminokyselin, které jsou rozděleny na krátký a kyselý N-koncový konec, sedm helikálních transmembránových domén se třemi intracelulárními a třemi extracelulárními hydrofilními smyčkami a intracelulární C-terminus obsahující serinové a threoninové zbytky, které působí jako fosforylační místa během regulace receptoru. První dvě extracelulární smyčky chemokinových receptorů jsou spojeny disulfidovou vazbou mezi dvěma konzervovanými cysteinovými zbytky. N-koncový konec chemokinového receptoru se váže na chemokin(y) a je důležitý pro specificitu ligandu. G-proteiny se spojují s C-koncovým koncem, což je důležité pro signalizaci receptoru po navázání ligandu. I když chemokinové receptory sdílejí vysokou aminokyselinovou identitu ve svých primárních sekvencích, obvykle vážou omezený počet ligandů.
Intracelulární signalizace chemokinovými receptory je závislá na sousedních G-proteinech. G-proteiny existují jako heterotrimer; jsou složeny ze tří odlišných podjednotek. Když se molekula GDP naváže na podjednotku G-proteinu, je G-protein v neaktivním stavu. Po navázání chemokinového ligandu se chemokinové receptory spojují s G-proteiny, což umožňuje výměnu GDP za jinou molekulu zvanou GTP a disociaci různých podjednotek G proteinu. Podjednotka zvaná Gβ aktivuje enzym známý jako Phospholipase C (PLC), který je spojen s buněčnou membránou. PLC štěpí Phosphatidylinositol (4,5)-bisfosfát (PIP2) za vzniku dvou sekundových molekul poslů zvaných inositol trifosfát (IP3) a diacylglycerol (DAG); DAG aktivuje další enzym zvaný protein kináza C (PKC) a IP3 spouští uvolňování vápníku z intracelulárních zásob. Tyto události podporují mnoho signalizačních kaskád, což ovlivňuje buněčnou odpověď. Například když se CXCL8 (IL-8) naváže na své specifické receptory, CXCR1 nebo CXCR2, vzestup intracelulárního vápníku aktivuje enzym fosfolipázu D (PLD), který dále iniciuje intracelulární signalizační kaskádu zvanou MAP kinázová dráha. Zároveň G-proteinová podjednotka Gα přímo aktivuje enzym zvaný protein tyrosinkináza (PTK), který fosforyluje serinové a threoninové zbytky v ocasu chemokinového receptoru a způsobuje jeho znecitlivění nebo inaktivaci. Iniciovaná MAP kinázová dráha aktivuje specifické buněčné mechanismy podílející se na chemotaxis, degranulaci, uvolňování superoxidových anionů a změnách v aviditě buněčných adhezních molekul zvaných integriny.