home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ BCI NET 2 / BCI NET 2.iso / archives / demos / misc / prosite.lha / Prosite / data / PDOC00425 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1995-03-04  |  3.8 KB  |  76 lines
  1. ********************************
  2. * Guanylate cyclases signature *
  3. ********************************
  4.  
  5. Guanylate cyclases (EC 4.6.1.2) [1 to 4] catalyze the formation  of cyclic GMP
  6. (cGMP) from GTP.  cGMP  acts as an  intracellular  messenger, activating cGMP-
  7. dependent kinases and regulating CGMP-sensitive ion channels. The role of cGMP
  8. as a second messenger in vascular smooth muscle relaxation  and retinal photo-
  9. transduction  is  well  established.  Guanylate  cyclase is  found both in the
  10. soluble and particular fraction  of eukaryotic cells.  The soluble  and plasma
  11. membrane-bound forms differ in structure, regulation and other properties.
  12.  
  13. Most currently  known  plasma  membrane-bound  forms  are  receptors for small
  14. polypeptides.  The topology of such proteins is the following:  they have a N-
  15. terminal extracellular domain which acts as the ligand binding region, then  a
  16. transmembrane domain, followed by  a  large cytoplasmic C-terminal region that
  17. can be subdivided into  two domains: a protein kinase-like domain that appears
  18. important for proper signalling and a cyclase  catalytic domain. This topology
  19. is schematically represented below.
  20.  
  21.    +-----------------------xxxxx----------------------+---------------+
  22.    | Ligand-binding        XXXXX  Protein Kinase like |   Cyclase     |
  23.    +-----------------------xxxxx----------------------+---------------+
  24.      Extracellular         Transmembrane          Cytoplasmic
  25.  
  26. The known guanylate cyclase receptors are:
  27.  
  28.  - The sea-urchins receptors for  speract and resact, which are small peptides
  29.    that stimulate sperm motility and metabolism.
  30.  - The receptors for natriuretic peptides (ANF).  Two  forms  of ANF receptors
  31.    with guanylate cyclase activity are  currently known: GC-A (or ANP-A) which
  32.    seems specific  to  atrial  natriuretic peptide (ANP), and GC-B  (or ANP-B)
  33.    which seems to be stimulated  more effectively by brain natriuretic peptide
  34.    (BNP) than by ANP.
  35.  - The receptor for  Escherichia  coli  heat-stable  enterotoxin (GC-C).   The
  36.    endogenous ligand for this intestinal receptor seems to be a  small peptide
  37.    called guanylin.
  38.  - Retinal   guanylate   cyclase  (retGC)  which  probably  plays  a  specific
  39.    functional role in the rods and/or cones of photoreceptors. It is not known
  40.    if this protein acts as receptor,  but  its structure is similar to that of
  41.    the other plasma membrane-bound GCs.
  42.  
  43. The soluble forms of guanylate cyclase are  cytoplasmic heterodimers.  The two
  44. subunits, alpha and beta are  proteins of  from 70 to 82 Kd  which are  highly
  45. related. Two forms of beta subunits are currently known: beta-1 which seems to
  46. be expressed in  lung and brain,  and beta-2  which is more abundant in kidney
  47. and liver.
  48.  
  49. The membrane and  cytoplasmic  forms  of  guanylate  cyclase share a conserved
  50. domain which is probably important  for  the catalytic activity of the enzyme.
  51. Such  a domain  is also  found  twice in the different forms of membrane-bound
  52. adenylate cyclase [5] from mammals and Drosophila. We have derived a consensus
  53. pattern from the most conserved region in that domain.
  54.  
  55. -Consensus pattern: G-V-[LIVM]-G-x(5)-[FY]-x-[LIVM]-[FYW]-[GS]-[DNTH]-[DNT]-V-
  56.                     [DNT]-x(5)-[DE]
  57. -Sequences known to belong to this class detected by the pattern: ALL,  except
  58.  for the sea urchin Arbacia punctulata resact receptor which lack this domain.
  59. -Other sequence(s) detected in SWISS-PROT: NONE.
  60.  
  61. -Note: this  pattern  will detect  both  domains  of  membrane-bound mammalian
  62.  adenylate cyclases.
  63.  
  64. -Last update: October 1993 / Pattern and text revised.
  65.  
  66. [ 1] Koesling D., Boehme E., Schultz G.
  67.      FASEB J. 5:2785-2791(1991).
  68. [ 2] Garbers D.L.
  69.      New Biol. 2:499-504(1990).
  70. [ 3] Garbers D.L.
  71.      Cell 71:1-4(1992).
  72. [ 4] Yuen P.S.T., Garbers D.L.
  73.      Annu. Rev. Neurosci. 15:193-225(1992).
  74. [ 5] Iyengar R.
  75.      FASEB J. 7:768-775(1993).
  76.