G 蛋白偶联受体激酶( G protein-coupled receptor kinases , GRKs) 是一簇与G蛋白偶联受体( GPCRs) 快速失敏( desensitization) 相关的激酶。许多GPCRs 如阿片受体、血栓素受体、52羟色胺受体、肾上腺素能受体等在激动剂持续刺激时易发生转导信号的快速衰减,这种调节机制主要与GRKs有关。

GRKs 家族由7 个结构上有同源序列的家族成员组成。每种GRKs 都含有共同的功能结构,包括1个中心催化区、1 个底物识别和含有G蛋白信号调节蛋白( regulators of Gprotein signaling ,RGS) 样结构的氨基末端区,以及1 个作用于胞膜的羧基末端区。根据序列和功能的相似性可分为3 个亚家族。

第一个亚家族包括GRK1 和GRK7 。GRK1 是视紫质( rhodopsin) 激酶,仅在视网膜光受体细胞表达,作用底物是视网膜的视蛋白。

第二个亚家族的GRK2 和GRK3 又分别称为β2肾上腺素能受体激酶1 (β2ARK1) 和β2肾上腺素能受体激酶2 (β2ARK2)。

第三个亚家族包括GRK4 , GRK5 和GRK6 。

GRK4 仅在睾丸高水平表达,提示该酶具有底物的特异性。

GRKs 与GPCRs 失敏

受体失敏的程度可以是信号的完全终止,如视觉和嗅觉系统即如此; 也可以是激动剂效力的减弱,如β2AR 。受体失敏的程度受许多因素包括受体的结构和细胞环境的影响,主要特征是受体与异三聚体的G蛋白失偶联。GPCRs 信号转导的终止也可发生在G蛋白水平。

受体未活化时, GRK1～3 存在于胞浆;受体活化后,GRK123 转移至胞膜并与目的受体结合。