Heterotrimer G fehérje - Heterotrimeric G protein
| Heterotrimer G-protein GTPáz | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Azonosítók | |||||||||
| EK sz. | 3.6.5.1 | ||||||||
| CAS -szám | 9059-32-9 | ||||||||
| Adatbázisok | |||||||||
| IntEnz | IntEnz nézet | ||||||||
| BRENDA | BRENDA bejegyzés | ||||||||
| ExPASy | NiceZyme kilátás | ||||||||
| KEGG | KEGG bejegyzés | ||||||||
| MetaCyc | anyagcsereút | ||||||||
| PRIAM | profil | ||||||||
| PDB struktúrák | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| Gén ontológia | AmiGO / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
A heterotrimer G-fehérje , amelyet néha "nagy" G-fehérjéknek is neveznek (szemben a kisebb, monomer kis GTPázok alosztályával ), membránhoz kapcsolódó G-fehérjék , amelyek heterotrimer komplexet képeznek . A legnagyobb nem szerkezeti különbség a heterotrimer és a monomer G fehérje között az, hogy a heterotrimer fehérjék közvetlenül kötődnek sejtfelszíni receptorukhoz, az úgynevezett G fehérjéhez kapcsolt receptorokhoz . Ezek a G -fehérjék alfa (α), béta (β) és gamma (γ) alegységekből állnak. Az alfa alegység vagy GTP-hez vagy GDP-hez kapcsolódik, amely ki-be kapcsolóként szolgál a G-fehérje aktiválásához.
Amikor a ligandumok megkötik a GPCR-t, a GPCR megszerzi a GEF ( guanin nukleotidcsere-faktor ) képességét, amely aktiválja a G-fehérjét azáltal, hogy az alfa- alegység GDP-jét GTP -re cseréli . A GTP kötődése az alfa alegységhez szerkezeti változást és disszociációt eredményez a G-fehérje többi részétől. Általában az alfa alegység megköti a membránhoz kötött effektorfehérjéket a downstream jelátviteli kaszkádhoz, de a béta-gamma komplex is képes ellátni ezt a funkciót. A G-fehérjék olyan útvonalakban vesznek részt, mint a cAMP/PKA útvonal, az ioncsatornák, a MAPK, a PI3K.
A G -fehérjéknek négy fő családja van: Gi/Go , Gq , Gs és G12/13 .
Alfa alegységek
Az 1980 -as évek elején végzett rekonstitúciós kísérletek azt mutatták, hogy a tisztított G α alegységek közvetlenül aktiválhatják az effektor enzimeket. A transzducin α alegységének GTP formája (G t ) aktiválja a ciklikus GMP foszfodiészterázt a retina rúd külső szegmenseiből, és a stimuláló G fehérje (G s ) α alegységének GTP formája aktiválja a hormonra érzékeny adenilát ciklázt. Ugyanazon szövetben egynél több G-fehérje létezik. Például a zsírszövetekben két különböző, cserélhető béta-gamma komplexet tartalmazó G-fehérjét használnak az adenilil-cikláz aktiválására vagy gátlására. A stimuláló G -fehérje alfa -alegysége, amelyet a stimuláló hormonok receptorai aktiválnak, stimulálhatja az adenilil -ciklázt, amely aktiválja a downstream jel -kaszkádokhoz használt cAMP -t. Míg viszont egy gátló G -fehérje alfa alegysége, amelyet a gátló hormonok receptorai aktiválnak, gátolhatja az adenilil -ciklázt, amely blokkolja a downstream szignál -kaszkádokat.
A G α alegységek két doménből állnak, a GTPáz doménből és az alfa-spirális doménből.
Legalább 20 különböző G α alegység létezik , amelyeket négy fő csoportra osztanak. Ez a nómenklatúra a szekvenciahomológiájukon alapul:
| G-fehérje család | α-alegység | Gén | Jelátvitel | Használat/Receptors (példák) | Hatások (példák) |
|---|---|---|---|---|---|
| G i -család ( InterPro : IPR001408 ) | |||||
| G i/o | α i , α o | GNAO1 , GNAI1 , GNAI2 , GNAI3 | Az adenilát -cikláz gátlása , megnyitja a K + -csatornákat (β/γ alegységeken keresztül), bezárja a Ca 2+ csatornákat | Muszkarin M 2 és M 4 , kemokin receptorok , α 2 -adrenoreceptorok , szerotonin 5 -HT 1 receptorok, hisztamin H 3 és H 4 , dopamin D 2 -szerű receptorok, 2 -es típusú kannabinoid receptorok (CB2) | Simaizom -összehúzódás, az idegsejtek működésének gátlása, az interleukin szekréciója az emberi leukociták által |
| G t | α t ( transzducin ) | GNAT1 , GNAT2 | A foszfodiészteráz aktiválása 6 | Rodopszin | Látomás |
| G széllökés | α széllökés ( Gustducin ) | GNAT3 | A foszfodiészteráz aktiválása 6 | Ízreceptorok | Íz |
| G z | α z | GNAZ | Az adenilát -cikláz gátlása | Trombociták | A perilimfatikus és endolimfatikus cochleáris folyadékok ion egyensúlyának fenntartása. |
| G s -család ( InterPro : IPR000367 ) | |||||
| G s | α s | GNAS | Az adenilát -cikláz aktiválása | Béta-adrenoreceptorok ; A szerotonin 5-HT 4 , 5-HT 6 és 5-HT 7 ; Dopamin D 1 -szerű receptorok, hisztamin H 2 , 2 -es típusú kannabinoid receptorok | Növeli a pulzusszámot, sima izomlazítást, serkenti a neuronális aktivitást, interleukin szekréciót az emberi leukociták által |
| G olf | α olf | GNAL | Az adenilát -cikláz aktiválása | szagló receptorok | Szag |
| G q család ( InterPro : IPR000654 ) | |||||
| G q | α q , α 11 , α 14 , α 15 , α 16 | GNAQ , GNA11 , GNA14 , GNA15 | A foszfolipáz C aktiválása | α 1 -adrenoreceptorok , muszkarin M 1 , M 3 és M 5 , hisztamin H 1 , szerotonin 5 -HT 2 receptorok | Simaizom -összehúzódás, Ca 2+ fluxus |
| G 12/13 család ( InterPro : IPR000469 ) | |||||
| G 12/13 | α 12 , α 13 | GNA12 , GNA13 | A GTPázok Rho családjának aktiválása | Citoszkeletális funkciók, sima izomösszehúzódás | |
G béta-gamma komplex
A β és γ alegységek szorosan kapcsolódnak egymáshoz, és G béta-gamma komplexnek nevezik őket . Mind a béta, mind a gamma alegységek különböző izoformákkal rendelkeznek, és az izoformák bizonyos kombinációja dimerizációt eredményez, míg más kombinációk nem. Például a béta1 mindkét gamma alegységet megköti, míg a béta3 egyiket sem. A GPCR aktiválása után a G βγ komplex felszabadul a G α alegységből a GDP-GTP cseréje után.
Funkció
A szabad G βγ komplex önmagában is jelzőmolekulaként működhet, más másodlagos hírvivők aktiválásával vagy az ioncsatornák közvetlen átzárásával .
Például a G βγ komplex, ha hisztamin receptorokhoz kötődik, aktiválhatja a foszfolipáz A 2 -t . A muszkarin- acetilkolin- receptorokhoz kötődő G βγ- komplexek viszont közvetlenül megnyitják a G-fehérjéhez kapcsolt, befelé irányuló rektifikáló káliumcsatornákat (GIRK). Ha az acetilkolin az extracelluláris ligandum az úton, a szívsejt normálisan hiperpolarizálódik, hogy csökkentse a szívizom összehúzódását. Amikor olyan anyagok, mint a muszkarin ligandumként működnek, a hiperpolarizáció veszélyes mennyisége hallucinációkhoz vezet. Ezért a G βγ megfelelő működése kulcsszerepet játszik fiziológiai jólétünkben. Az utolsó funkció az L típusú kalciumcsatornák aktiválása , mint a H 3 receptor farmakológiában .
Hivatkozások
Külső linkek
- Heterotrimer + G-fehérjék a US National Library of Medicine Orvosi tárgyszórendszere (mesh)
- EK 3.6.5.1
