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Pubmed for Handhelds

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  • Title: [β-arrestins, their mechanisms of action and multiple roles in the biology of G protein-coupled receptors].
    Author: Reiter E.
    Journal: Biol Aujourdhui; 2021; 215(3-4):107-118. PubMed ID: 35275055.
    Abstract:
    The stimulation of G protein-coupled receptors (GPCRs) induces biological responses to a wide range of extracellular cues. The heterotrimeric G proteins, which are recruited to the active conformation of GPCRs, lead to the generation of various diffusible second messengers. Only two other families of proteins exhibit the remarkable characteristic of recognizing and binding to the active conformation of most GPCRs: GPCR kinases (GRKs) and β-arrestins. These two families of proteins were initially identified as key players in the desensitization of G protein activation by GPCRs. Over the years, β-arrestins have been implicated in an increasing number of interactions with non-receptor proteins, expanding the range of cellular functions in which they are involved. It is now well established that β-arrestins, by scaffolding and recruiting protein complexes in an agonist-dependent manner, directly regulate the trafficking and signaling of GPCRs. Remarkable advances have been made in recent years which have made it possible i) to identify biased ligands capable, by stabilizing particular conformations of a growing number of GPCRs, of activating or blocking the action of β-arrestins independently of that of G proteins, some of these ligands holding great therapeutic interest; ii) to demonstrate β-arrestins' role in the compartmentalization of GPCR signaling within the cell, and iii) to understand the molecular details of their interaction with GPCRs and of their activation through structural and biophysical approaches. TITLE: Mécanismes d’action et rôles multiples des β-arrestines dans la biologie des récepteurs couplés aux protéines G. ABSTRACT: La stimulation des récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) induit des réponses biologiques à un large éventail de signaux extracellulaires. Les protéines G hétérotrimériques, qui sont recrutées aux RCPG actifs, conduisent à la génération de divers seconds messagers diffusibles. En plus des protéines G, seules deux familles de protéines présentent également la caractéristique remarquable de reconnaître la conformation active de la majorité des RCPG et de s’y lier : les kinases spécifiques des RCPG (GRK) et les β-arrestines. Ces deux familles de protéines ont initialement été identifiées en tant qu’acteurs clefs de la désensibilisation de l’activation des protéines G par les RCPG. Au fil des années, les β-arrestines ont été impliquées dans un nombre croissant d’interactions avec des protéines non réceptrices, élargissant le panel des fonctions cellulaires dans lesquelles elles sont impliquées. Il est maintenant bien établi que les β-arrestines, en échafaudant et en recrutant des complexes protéiques de manière dépendante de l’agoniste, régulent directement le trafic et la signalisation des RCPG. Des avancées remarquables ont été réalisées au cours des dernières années qui ont permis i) d’identifier des ligands biaisés capables, en stabilisant des conformations particulières d’un nombre croissant de RCPG, d’activer ou de bloquer l’action des β-arrestines indépendamment de celle des protéines G, certains de ces ligands présentant un intérêt thérapeutique ; ii) de mettre en évidence le rôle des β-arrestines dans la compartimentalisation de la signalisation des RCPG au sein de la cellule, en particulier depuis les endosomes, et, iii) de comprendre les détails moléculaires de leur interaction avec les RCPG et de leur activation grâce à des approches structurales et biophysiques.
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